]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/bpf/btf.c
workqueue: Implement system-wide nr_active enforcement for unbound workqueues
[linux.git] / kernel / bpf / btf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2018 Facebook */
3
4 #include <uapi/linux/btf.h>
5 #include <uapi/linux/bpf.h>
6 #include <uapi/linux/bpf_perf_event.h>
7 #include <uapi/linux/types.h>
8 #include <linux/seq_file.h>
9 #include <linux/compiler.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/anon_inodes.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/uaccess.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/idr.h>
18 #include <linux/sort.h>
19 #include <linux/bpf_verifier.h>
20 #include <linux/btf.h>
21 #include <linux/btf_ids.h>
22 #include <linux/bpf_lsm.h>
23 #include <linux/skmsg.h>
24 #include <linux/perf_event.h>
25 #include <linux/bsearch.h>
26 #include <linux/kobject.h>
27 #include <linux/sysfs.h>
28
29 #include <net/netfilter/nf_bpf_link.h>
30
31 #include <net/sock.h>
32 #include <net/xdp.h>
33 #include "../tools/lib/bpf/relo_core.h"
34
35 /* BTF (BPF Type Format) is the meta data format which describes
36  * the data types of BPF program/map.  Hence, it basically focus
37  * on the C programming language which the modern BPF is primary
38  * using.
39  *
40  * ELF Section:
41  * ~~~~~~~~~~~
42  * The BTF data is stored under the ".BTF" ELF section
43  *
44  * struct btf_type:
45  * ~~~~~~~~~~~~~~~
46  * Each 'struct btf_type' object describes a C data type.
47  * Depending on the type it is describing, a 'struct btf_type'
48  * object may be followed by more data.  F.e.
49  * To describe an array, 'struct btf_type' is followed by
50  * 'struct btf_array'.
51  *
52  * 'struct btf_type' and any extra data following it are
53  * 4 bytes aligned.
54  *
55  * Type section:
56  * ~~~~~~~~~~~~~
57  * The BTF type section contains a list of 'struct btf_type' objects.
58  * Each one describes a C type.  Recall from the above section
59  * that a 'struct btf_type' object could be immediately followed by extra
60  * data in order to describe some particular C types.
61  *
62  * type_id:
63  * ~~~~~~~
64  * Each btf_type object is identified by a type_id.  The type_id
65  * is implicitly implied by the location of the btf_type object in
66  * the BTF type section.  The first one has type_id 1.  The second
67  * one has type_id 2...etc.  Hence, an earlier btf_type has
68  * a smaller type_id.
69  *
70  * A btf_type object may refer to another btf_type object by using
71  * type_id (i.e. the "type" in the "struct btf_type").
72  *
73  * NOTE that we cannot assume any reference-order.
74  * A btf_type object can refer to an earlier btf_type object
75  * but it can also refer to a later btf_type object.
76  *
77  * For example, to describe "const void *".  A btf_type
78  * object describing "const" may refer to another btf_type
79  * object describing "void *".  This type-reference is done
80  * by specifying type_id:
81  *
82  * [1] CONST (anon) type_id=2
83  * [2] PTR (anon) type_id=0
84  *
85  * The above is the btf_verifier debug log:
86  *   - Each line started with "[?]" is a btf_type object
87  *   - [?] is the type_id of the btf_type object.
88  *   - CONST/PTR is the BTF_KIND_XXX
89  *   - "(anon)" is the name of the type.  It just
90  *     happens that CONST and PTR has no name.
91  *   - type_id=XXX is the 'u32 type' in btf_type
92  *
93  * NOTE: "void" has type_id 0
94  *
95  * String section:
96  * ~~~~~~~~~~~~~~
97  * The BTF string section contains the names used by the type section.
98  * Each string is referred by an "offset" from the beginning of the
99  * string section.
100  *
101  * Each string is '\0' terminated.
102  *
103  * The first character in the string section must be '\0'
104  * which is used to mean 'anonymous'. Some btf_type may not
105  * have a name.
106  */
107
108 /* BTF verification:
109  *
110  * To verify BTF data, two passes are needed.
111  *
112  * Pass #1
113  * ~~~~~~~
114  * The first pass is to collect all btf_type objects to
115  * an array: "btf->types".
116  *
117  * Depending on the C type that a btf_type is describing,
118  * a btf_type may be followed by extra data.  We don't know
119  * how many btf_type is there, and more importantly we don't
120  * know where each btf_type is located in the type section.
121  *
122  * Without knowing the location of each type_id, most verifications
123  * cannot be done.  e.g. an earlier btf_type may refer to a later
124  * btf_type (recall the "const void *" above), so we cannot
125  * check this type-reference in the first pass.
126  *
127  * In the first pass, it still does some verifications (e.g.
128  * checking the name is a valid offset to the string section).
129  *
130  * Pass #2
131  * ~~~~~~~
132  * The main focus is to resolve a btf_type that is referring
133  * to another type.
134  *
135  * We have to ensure the referring type:
136  * 1) does exist in the BTF (i.e. in btf->types[])
137  * 2) does not cause a loop:
138  *      struct A {
139  *              struct B b;
140  *      };
141  *
142  *      struct B {
143  *              struct A a;
144  *      };
145  *
146  * btf_type_needs_resolve() decides if a btf_type needs
147  * to be resolved.
148  *
149  * The needs_resolve type implements the "resolve()" ops which
150  * essentially does a DFS and detects backedge.
151  *
152  * During resolve (or DFS), different C types have different
153  * "RESOLVED" conditions.
154  *
155  * When resolving a BTF_KIND_STRUCT, we need to resolve all its
156  * members because a member is always referring to another
157  * type.  A struct's member can be treated as "RESOLVED" if
158  * it is referring to a BTF_KIND_PTR.  Otherwise, the
159  * following valid C struct would be rejected:
160  *
161  *      struct A {
162  *              int m;
163  *              struct A *a;
164  *      };
165  *
166  * When resolving a BTF_KIND_PTR, it needs to keep resolving if
167  * it is referring to another BTF_KIND_PTR.  Otherwise, we cannot
168  * detect a pointer loop, e.g.:
169  * BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR +
170  *                        ^                                         |
171  *                        +-----------------------------------------+
172  *
173  */
174
175 #define BITS_PER_U128 (sizeof(u64) * BITS_PER_BYTE * 2)
176 #define BITS_PER_BYTE_MASK (BITS_PER_BYTE - 1)
177 #define BITS_PER_BYTE_MASKED(bits) ((bits) & BITS_PER_BYTE_MASK)
178 #define BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) ((bits) >> 3)
179 #define BITS_ROUNDUP_BYTES(bits) \
180         (BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) + !!BITS_PER_BYTE_MASKED(bits))
181
182 #define BTF_INFO_MASK 0x9f00ffff
183 #define BTF_INT_MASK 0x0fffffff
184 #define BTF_TYPE_ID_VALID(type_id) ((type_id) <= BTF_MAX_TYPE)
185 #define BTF_STR_OFFSET_VALID(name_off) ((name_off) <= BTF_MAX_NAME_OFFSET)
186
187 /* 16MB for 64k structs and each has 16 members and
188  * a few MB spaces for the string section.
189  * The hard limit is S32_MAX.
190  */
191 #define BTF_MAX_SIZE (16 * 1024 * 1024)
192
193 #define for_each_member_from(i, from, struct_type, member)              \
194         for (i = from, member = btf_type_member(struct_type) + from;    \
195              i < btf_type_vlen(struct_type);                            \
196              i++, member++)
197
198 #define for_each_vsi_from(i, from, struct_type, member)                         \
199         for (i = from, member = btf_type_var_secinfo(struct_type) + from;       \
200              i < btf_type_vlen(struct_type);                                    \
201              i++, member++)
202
203 DEFINE_IDR(btf_idr);
204 DEFINE_SPINLOCK(btf_idr_lock);
205
206 enum btf_kfunc_hook {
207         BTF_KFUNC_HOOK_COMMON,
208         BTF_KFUNC_HOOK_XDP,
209         BTF_KFUNC_HOOK_TC,
210         BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS,
211         BTF_KFUNC_HOOK_TRACING,
212         BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL,
213         BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET,
214         BTF_KFUNC_HOOK_CGROUP_SKB,
215         BTF_KFUNC_HOOK_SCHED_ACT,
216         BTF_KFUNC_HOOK_SK_SKB,
217         BTF_KFUNC_HOOK_SOCKET_FILTER,
218         BTF_KFUNC_HOOK_LWT,
219         BTF_KFUNC_HOOK_NETFILTER,
220         BTF_KFUNC_HOOK_MAX,
221 };
222
223 enum {
224         BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT = 256,
225         BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT = 256,
226         BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT = 16,
227 };
228
229 struct btf_kfunc_hook_filter {
230         btf_kfunc_filter_t filters[BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT];
231         u32 nr_filters;
232 };
233
234 struct btf_kfunc_set_tab {
235         struct btf_id_set8 *sets[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
236         struct btf_kfunc_hook_filter hook_filters[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
237 };
238
239 struct btf_id_dtor_kfunc_tab {
240         u32 cnt;
241         struct btf_id_dtor_kfunc dtors[];
242 };
243
244 struct btf {
245         void *data;
246         struct btf_type **types;
247         u32 *resolved_ids;
248         u32 *resolved_sizes;
249         const char *strings;
250         void *nohdr_data;
251         struct btf_header hdr;
252         u32 nr_types; /* includes VOID for base BTF */
253         u32 types_size;
254         u32 data_size;
255         refcount_t refcnt;
256         u32 id;
257         struct rcu_head rcu;
258         struct btf_kfunc_set_tab *kfunc_set_tab;
259         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *dtor_kfunc_tab;
260         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
261
262         /* split BTF support */
263         struct btf *base_btf;
264         u32 start_id; /* first type ID in this BTF (0 for base BTF) */
265         u32 start_str_off; /* first string offset (0 for base BTF) */
266         char name[MODULE_NAME_LEN];
267         bool kernel_btf;
268 };
269
270 enum verifier_phase {
271         CHECK_META,
272         CHECK_TYPE,
273 };
274
275 struct resolve_vertex {
276         const struct btf_type *t;
277         u32 type_id;
278         u16 next_member;
279 };
280
281 enum visit_state {
282         NOT_VISITED,
283         VISITED,
284         RESOLVED,
285 };
286
287 enum resolve_mode {
288         RESOLVE_TBD,    /* To Be Determined */
289         RESOLVE_PTR,    /* Resolving for Pointer */
290         RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,        /* Resolving for struct/union
291                                          * or array
292                                          */
293 };
294
295 #define MAX_RESOLVE_DEPTH 32
296
297 struct btf_sec_info {
298         u32 off;
299         u32 len;
300 };
301
302 struct btf_verifier_env {
303         struct btf *btf;
304         u8 *visit_states;
305         struct resolve_vertex stack[MAX_RESOLVE_DEPTH];
306         struct bpf_verifier_log log;
307         u32 log_type_id;
308         u32 top_stack;
309         enum verifier_phase phase;
310         enum resolve_mode resolve_mode;
311 };
312
313 static const char * const btf_kind_str[NR_BTF_KINDS] = {
314         [BTF_KIND_UNKN]         = "UNKNOWN",
315         [BTF_KIND_INT]          = "INT",
316         [BTF_KIND_PTR]          = "PTR",
317         [BTF_KIND_ARRAY]        = "ARRAY",
318         [BTF_KIND_STRUCT]       = "STRUCT",
319         [BTF_KIND_UNION]        = "UNION",
320         [BTF_KIND_ENUM]         = "ENUM",
321         [BTF_KIND_FWD]          = "FWD",
322         [BTF_KIND_TYPEDEF]      = "TYPEDEF",
323         [BTF_KIND_VOLATILE]     = "VOLATILE",
324         [BTF_KIND_CONST]        = "CONST",
325         [BTF_KIND_RESTRICT]     = "RESTRICT",
326         [BTF_KIND_FUNC]         = "FUNC",
327         [BTF_KIND_FUNC_PROTO]   = "FUNC_PROTO",
328         [BTF_KIND_VAR]          = "VAR",
329         [BTF_KIND_DATASEC]      = "DATASEC",
330         [BTF_KIND_FLOAT]        = "FLOAT",
331         [BTF_KIND_DECL_TAG]     = "DECL_TAG",
332         [BTF_KIND_TYPE_TAG]     = "TYPE_TAG",
333         [BTF_KIND_ENUM64]       = "ENUM64",
334 };
335
336 const char *btf_type_str(const struct btf_type *t)
337 {
338         return btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)];
339 }
340
341 /* Chunk size we use in safe copy of data to be shown. */
342 #define BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE          32
343
344 /*
345  * This is the maximum size of a base type value (equivalent to a
346  * 128-bit int); if we are at the end of our safe buffer and have
347  * less than 16 bytes space we can't be assured of being able
348  * to copy the next type safely, so in such cases we will initiate
349  * a new copy.
350  */
351 #define BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE     16
352
353 /* Type name size */
354 #define BTF_SHOW_NAME_SIZE              80
355
356 /*
357  * The suffix of a type that indicates it cannot alias another type when
358  * comparing BTF IDs for kfunc invocations.
359  */
360 #define NOCAST_ALIAS_SUFFIX             "___init"
361
362 /*
363  * Common data to all BTF show operations. Private show functions can add
364  * their own data to a structure containing a struct btf_show and consult it
365  * in the show callback.  See btf_type_show() below.
366  *
367  * One challenge with showing nested data is we want to skip 0-valued
368  * data, but in order to figure out whether a nested object is all zeros
369  * we need to walk through it.  As a result, we need to make two passes
370  * when handling structs, unions and arrays; the first path simply looks
371  * for nonzero data, while the second actually does the display.  The first
372  * pass is signalled by show->state.depth_check being set, and if we
373  * encounter a non-zero value we set show->state.depth_to_show to
374  * the depth at which we encountered it.  When we have completed the
375  * first pass, we will know if anything needs to be displayed if
376  * depth_to_show > depth.  See btf_[struct,array]_show() for the
377  * implementation of this.
378  *
379  * Another problem is we want to ensure the data for display is safe to
380  * access.  To support this, the anonymous "struct {} obj" tracks the data
381  * object and our safe copy of it.  We copy portions of the data needed
382  * to the object "copy" buffer, but because its size is limited to
383  * BTF_SHOW_OBJ_COPY_LEN bytes, multiple copies may be required as we
384  * traverse larger objects for display.
385  *
386  * The various data type show functions all start with a call to
387  * btf_show_start_type() which returns a pointer to the safe copy
388  * of the data needed (or if BTF_SHOW_UNSAFE is specified, to the
389  * raw data itself).  btf_show_obj_safe() is responsible for
390  * using copy_from_kernel_nofault() to update the safe data if necessary
391  * as we traverse the object's data.  skbuff-like semantics are
392  * used:
393  *
394  * - obj.head points to the start of the toplevel object for display
395  * - obj.size is the size of the toplevel object
396  * - obj.data points to the current point in the original data at
397  *   which our safe data starts.  obj.data will advance as we copy
398  *   portions of the data.
399  *
400  * In most cases a single copy will suffice, but larger data structures
401  * such as "struct task_struct" will require many copies.  The logic in
402  * btf_show_obj_safe() handles the logic that determines if a new
403  * copy_from_kernel_nofault() is needed.
404  */
405 struct btf_show {
406         u64 flags;
407         void *target;   /* target of show operation (seq file, buffer) */
408         void (*showfn)(struct btf_show *show, const char *fmt, va_list args);
409         const struct btf *btf;
410         /* below are used during iteration */
411         struct {
412                 u8 depth;
413                 u8 depth_to_show;
414                 u8 depth_check;
415                 u8 array_member:1,
416                    array_terminated:1;
417                 u16 array_encoding;
418                 u32 type_id;
419                 int status;                     /* non-zero for error */
420                 const struct btf_type *type;
421                 const struct btf_member *member;
422                 char name[BTF_SHOW_NAME_SIZE];  /* space for member name/type */
423         } state;
424         struct {
425                 u32 size;
426                 void *head;
427                 void *data;
428                 u8 safe[BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE];
429         } obj;
430 };
431
432 struct btf_kind_operations {
433         s32 (*check_meta)(struct btf_verifier_env *env,
434                           const struct btf_type *t,
435                           u32 meta_left);
436         int (*resolve)(struct btf_verifier_env *env,
437                        const struct resolve_vertex *v);
438         int (*check_member)(struct btf_verifier_env *env,
439                             const struct btf_type *struct_type,
440                             const struct btf_member *member,
441                             const struct btf_type *member_type);
442         int (*check_kflag_member)(struct btf_verifier_env *env,
443                                   const struct btf_type *struct_type,
444                                   const struct btf_member *member,
445                                   const struct btf_type *member_type);
446         void (*log_details)(struct btf_verifier_env *env,
447                             const struct btf_type *t);
448         void (*show)(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
449                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
450                          struct btf_show *show);
451 };
452
453 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS];
454 static struct btf_type btf_void;
455
456 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
457                        const struct btf_type *t, u32 type_id);
458
459 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
460                           const struct btf_type *t);
461
462 static bool btf_type_is_modifier(const struct btf_type *t)
463 {
464         /* Some of them is not strictly a C modifier
465          * but they are grouped into the same bucket
466          * for BTF concern:
467          *   A type (t) that refers to another
468          *   type through t->type AND its size cannot
469          *   be determined without following the t->type.
470          *
471          * ptr does not fall into this bucket
472          * because its size is always sizeof(void *).
473          */
474         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
475         case BTF_KIND_TYPEDEF:
476         case BTF_KIND_VOLATILE:
477         case BTF_KIND_CONST:
478         case BTF_KIND_RESTRICT:
479         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
480                 return true;
481         }
482
483         return false;
484 }
485
486 bool btf_type_is_void(const struct btf_type *t)
487 {
488         return t == &btf_void;
489 }
490
491 static bool btf_type_is_fwd(const struct btf_type *t)
492 {
493         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_FWD;
494 }
495
496 static bool btf_type_is_datasec(const struct btf_type *t)
497 {
498         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DATASEC;
499 }
500
501 static bool btf_type_is_decl_tag(const struct btf_type *t)
502 {
503         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DECL_TAG;
504 }
505
506 static bool btf_type_nosize(const struct btf_type *t)
507 {
508         return btf_type_is_void(t) || btf_type_is_fwd(t) ||
509                btf_type_is_func(t) || btf_type_is_func_proto(t) ||
510                btf_type_is_decl_tag(t);
511 }
512
513 static bool btf_type_nosize_or_null(const struct btf_type *t)
514 {
515         return !t || btf_type_nosize(t);
516 }
517
518 static bool btf_type_is_decl_tag_target(const struct btf_type *t)
519 {
520         return btf_type_is_func(t) || btf_type_is_struct(t) ||
521                btf_type_is_var(t) || btf_type_is_typedef(t);
522 }
523
524 u32 btf_nr_types(const struct btf *btf)
525 {
526         u32 total = 0;
527
528         while (btf) {
529                 total += btf->nr_types;
530                 btf = btf->base_btf;
531         }
532
533         return total;
534 }
535
536 s32 btf_find_by_name_kind(const struct btf *btf, const char *name, u8 kind)
537 {
538         const struct btf_type *t;
539         const char *tname;
540         u32 i, total;
541
542         total = btf_nr_types(btf);
543         for (i = 1; i < total; i++) {
544                 t = btf_type_by_id(btf, i);
545                 if (BTF_INFO_KIND(t->info) != kind)
546                         continue;
547
548                 tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
549                 if (!strcmp(tname, name))
550                         return i;
551         }
552
553         return -ENOENT;
554 }
555
556 s32 bpf_find_btf_id(const char *name, u32 kind, struct btf **btf_p)
557 {
558         struct btf *btf;
559         s32 ret;
560         int id;
561
562         btf = bpf_get_btf_vmlinux();
563         if (IS_ERR(btf))
564                 return PTR_ERR(btf);
565         if (!btf)
566                 return -EINVAL;
567
568         ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
569         /* ret is never zero, since btf_find_by_name_kind returns
570          * positive btf_id or negative error.
571          */
572         if (ret > 0) {
573                 btf_get(btf);
574                 *btf_p = btf;
575                 return ret;
576         }
577
578         /* If name is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
579         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
580         idr_for_each_entry(&btf_idr, btf, id) {
581                 if (!btf_is_module(btf))
582                         continue;
583                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
584                  * the IDR to avoiding holding it for too long
585                  */
586                 btf_get(btf);
587                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
588                 ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
589                 if (ret > 0) {
590                         *btf_p = btf;
591                         return ret;
592                 }
593                 btf_put(btf);
594                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
595         }
596         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
597         return ret;
598 }
599
600 const struct btf_type *btf_type_skip_modifiers(const struct btf *btf,
601                                                u32 id, u32 *res_id)
602 {
603         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
604
605         while (btf_type_is_modifier(t)) {
606                 id = t->type;
607                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
608         }
609
610         if (res_id)
611                 *res_id = id;
612
613         return t;
614 }
615
616 const struct btf_type *btf_type_resolve_ptr(const struct btf *btf,
617                                             u32 id, u32 *res_id)
618 {
619         const struct btf_type *t;
620
621         t = btf_type_skip_modifiers(btf, id, NULL);
622         if (!btf_type_is_ptr(t))
623                 return NULL;
624
625         return btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, res_id);
626 }
627
628 const struct btf_type *btf_type_resolve_func_ptr(const struct btf *btf,
629                                                  u32 id, u32 *res_id)
630 {
631         const struct btf_type *ptype;
632
633         ptype = btf_type_resolve_ptr(btf, id, res_id);
634         if (ptype && btf_type_is_func_proto(ptype))
635                 return ptype;
636
637         return NULL;
638 }
639
640 /* Types that act only as a source, not sink or intermediate
641  * type when resolving.
642  */
643 static bool btf_type_is_resolve_source_only(const struct btf_type *t)
644 {
645         return btf_type_is_var(t) ||
646                btf_type_is_decl_tag(t) ||
647                btf_type_is_datasec(t);
648 }
649
650 /* What types need to be resolved?
651  *
652  * btf_type_is_modifier() is an obvious one.
653  *
654  * btf_type_is_struct() because its member refers to
655  * another type (through member->type).
656  *
657  * btf_type_is_var() because the variable refers to
658  * another type. btf_type_is_datasec() holds multiple
659  * btf_type_is_var() types that need resolving.
660  *
661  * btf_type_is_array() because its element (array->type)
662  * refers to another type.  Array can be thought of a
663  * special case of struct while array just has the same
664  * member-type repeated by array->nelems of times.
665  */
666 static bool btf_type_needs_resolve(const struct btf_type *t)
667 {
668         return btf_type_is_modifier(t) ||
669                btf_type_is_ptr(t) ||
670                btf_type_is_struct(t) ||
671                btf_type_is_array(t) ||
672                btf_type_is_var(t) ||
673                btf_type_is_func(t) ||
674                btf_type_is_decl_tag(t) ||
675                btf_type_is_datasec(t);
676 }
677
678 /* t->size can be used */
679 static bool btf_type_has_size(const struct btf_type *t)
680 {
681         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
682         case BTF_KIND_INT:
683         case BTF_KIND_STRUCT:
684         case BTF_KIND_UNION:
685         case BTF_KIND_ENUM:
686         case BTF_KIND_DATASEC:
687         case BTF_KIND_FLOAT:
688         case BTF_KIND_ENUM64:
689                 return true;
690         }
691
692         return false;
693 }
694
695 static const char *btf_int_encoding_str(u8 encoding)
696 {
697         if (encoding == 0)
698                 return "(none)";
699         else if (encoding == BTF_INT_SIGNED)
700                 return "SIGNED";
701         else if (encoding == BTF_INT_CHAR)
702                 return "CHAR";
703         else if (encoding == BTF_INT_BOOL)
704                 return "BOOL";
705         else
706                 return "UNKN";
707 }
708
709 static u32 btf_type_int(const struct btf_type *t)
710 {
711         return *(u32 *)(t + 1);
712 }
713
714 static const struct btf_array *btf_type_array(const struct btf_type *t)
715 {
716         return (const struct btf_array *)(t + 1);
717 }
718
719 static const struct btf_enum *btf_type_enum(const struct btf_type *t)
720 {
721         return (const struct btf_enum *)(t + 1);
722 }
723
724 static const struct btf_var *btf_type_var(const struct btf_type *t)
725 {
726         return (const struct btf_var *)(t + 1);
727 }
728
729 static const struct btf_decl_tag *btf_type_decl_tag(const struct btf_type *t)
730 {
731         return (const struct btf_decl_tag *)(t + 1);
732 }
733
734 static const struct btf_enum64 *btf_type_enum64(const struct btf_type *t)
735 {
736         return (const struct btf_enum64 *)(t + 1);
737 }
738
739 static const struct btf_kind_operations *btf_type_ops(const struct btf_type *t)
740 {
741         return kind_ops[BTF_INFO_KIND(t->info)];
742 }
743
744 static bool btf_name_offset_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
745 {
746         if (!BTF_STR_OFFSET_VALID(offset))
747                 return false;
748
749         while (offset < btf->start_str_off)
750                 btf = btf->base_btf;
751
752         offset -= btf->start_str_off;
753         return offset < btf->hdr.str_len;
754 }
755
756 static bool __btf_name_char_ok(char c, bool first)
757 {
758         if ((first ? !isalpha(c) :
759                      !isalnum(c)) &&
760             c != '_' &&
761             c != '.')
762                 return false;
763         return true;
764 }
765
766 static const char *btf_str_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
767 {
768         while (offset < btf->start_str_off)
769                 btf = btf->base_btf;
770
771         offset -= btf->start_str_off;
772         if (offset < btf->hdr.str_len)
773                 return &btf->strings[offset];
774
775         return NULL;
776 }
777
778 static bool __btf_name_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
779 {
780         /* offset must be valid */
781         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
782         const char *src_limit;
783
784         if (!__btf_name_char_ok(*src, true))
785                 return false;
786
787         /* set a limit on identifier length */
788         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
789         src++;
790         while (*src && src < src_limit) {
791                 if (!__btf_name_char_ok(*src, false))
792                         return false;
793                 src++;
794         }
795
796         return !*src;
797 }
798
799 static bool btf_name_valid_identifier(const struct btf *btf, u32 offset)
800 {
801         return __btf_name_valid(btf, offset);
802 }
803
804 static bool btf_name_valid_section(const struct btf *btf, u32 offset)
805 {
806         return __btf_name_valid(btf, offset);
807 }
808
809 static const char *__btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
810 {
811         const char *name;
812
813         if (!offset)
814                 return "(anon)";
815
816         name = btf_str_by_offset(btf, offset);
817         return name ?: "(invalid-name-offset)";
818 }
819
820 const char *btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
821 {
822         return btf_str_by_offset(btf, offset);
823 }
824
825 const struct btf_type *btf_type_by_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
826 {
827         while (type_id < btf->start_id)
828                 btf = btf->base_btf;
829
830         type_id -= btf->start_id;
831         if (type_id >= btf->nr_types)
832                 return NULL;
833         return btf->types[type_id];
834 }
835 EXPORT_SYMBOL_GPL(btf_type_by_id);
836
837 /*
838  * Regular int is not a bit field and it must be either
839  * u8/u16/u32/u64 or __int128.
840  */
841 static bool btf_type_int_is_regular(const struct btf_type *t)
842 {
843         u8 nr_bits, nr_bytes;
844         u32 int_data;
845
846         int_data = btf_type_int(t);
847         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
848         nr_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits);
849         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
850             BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
851             (nr_bytes != sizeof(u8) && nr_bytes != sizeof(u16) &&
852              nr_bytes != sizeof(u32) && nr_bytes != sizeof(u64) &&
853              nr_bytes != (2 * sizeof(u64)))) {
854                 return false;
855         }
856
857         return true;
858 }
859
860 /*
861  * Check that given struct member is a regular int with expected
862  * offset and size.
863  */
864 bool btf_member_is_reg_int(const struct btf *btf, const struct btf_type *s,
865                            const struct btf_member *m,
866                            u32 expected_offset, u32 expected_size)
867 {
868         const struct btf_type *t;
869         u32 id, int_data;
870         u8 nr_bits;
871
872         id = m->type;
873         t = btf_type_id_size(btf, &id, NULL);
874         if (!t || !btf_type_is_int(t))
875                 return false;
876
877         int_data = btf_type_int(t);
878         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
879         if (btf_type_kflag(s)) {
880                 u32 bitfield_size = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(m->offset);
881                 u32 bit_offset = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(m->offset);
882
883                 /* if kflag set, int should be a regular int and
884                  * bit offset should be at byte boundary.
885                  */
886                 return !bitfield_size &&
887                        BITS_ROUNDUP_BYTES(bit_offset) == expected_offset &&
888                        BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) == expected_size;
889         }
890
891         if (BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
892             BITS_PER_BYTE_MASKED(m->offset) ||
893             BITS_ROUNDUP_BYTES(m->offset) != expected_offset ||
894             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
895             BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) != expected_size)
896                 return false;
897
898         return true;
899 }
900
901 /* Similar to btf_type_skip_modifiers() but does not skip typedefs. */
902 static const struct btf_type *btf_type_skip_qualifiers(const struct btf *btf,
903                                                        u32 id)
904 {
905         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
906
907         while (btf_type_is_modifier(t) &&
908                BTF_INFO_KIND(t->info) != BTF_KIND_TYPEDEF) {
909                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
910         }
911
912         return t;
913 }
914
915 #define BTF_SHOW_MAX_ITER       10
916
917 #define BTF_KIND_BIT(kind)      (1ULL << kind)
918
919 /*
920  * Populate show->state.name with type name information.
921  * Format of type name is
922  *
923  * [.member_name = ] (type_name)
924  */
925 static const char *btf_show_name(struct btf_show *show)
926 {
927         /* BTF_MAX_ITER array suffixes "[]" */
928         const char *array_suffixes = "[][][][][][][][][][]";
929         const char *array_suffix = &array_suffixes[strlen(array_suffixes)];
930         /* BTF_MAX_ITER pointer suffixes "*" */
931         const char *ptr_suffixes = "**********";
932         const char *ptr_suffix = &ptr_suffixes[strlen(ptr_suffixes)];
933         const char *name = NULL, *prefix = "", *parens = "";
934         const struct btf_member *m = show->state.member;
935         const struct btf_type *t;
936         const struct btf_array *array;
937         u32 id = show->state.type_id;
938         const char *member = NULL;
939         bool show_member = false;
940         u64 kinds = 0;
941         int i;
942
943         show->state.name[0] = '\0';
944
945         /*
946          * Don't show type name if we're showing an array member;
947          * in that case we show the array type so don't need to repeat
948          * ourselves for each member.
949          */
950         if (show->state.array_member)
951                 return "";
952
953         /* Retrieve member name, if any. */
954         if (m) {
955                 member = btf_name_by_offset(show->btf, m->name_off);
956                 show_member = strlen(member) > 0;
957                 id = m->type;
958         }
959
960         /*
961          * Start with type_id, as we have resolved the struct btf_type *
962          * via btf_modifier_show() past the parent typedef to the child
963          * struct, int etc it is defined as.  In such cases, the type_id
964          * still represents the starting type while the struct btf_type *
965          * in our show->state points at the resolved type of the typedef.
966          */
967         t = btf_type_by_id(show->btf, id);
968         if (!t)
969                 return "";
970
971         /*
972          * The goal here is to build up the right number of pointer and
973          * array suffixes while ensuring the type name for a typedef
974          * is represented.  Along the way we accumulate a list of
975          * BTF kinds we have encountered, since these will inform later
976          * display; for example, pointer types will not require an
977          * opening "{" for struct, we will just display the pointer value.
978          *
979          * We also want to accumulate the right number of pointer or array
980          * indices in the format string while iterating until we get to
981          * the typedef/pointee/array member target type.
982          *
983          * We start by pointing at the end of pointer and array suffix
984          * strings; as we accumulate pointers and arrays we move the pointer
985          * or array string backwards so it will show the expected number of
986          * '*' or '[]' for the type.  BTF_SHOW_MAX_ITER of nesting of pointers
987          * and/or arrays and typedefs are supported as a precaution.
988          *
989          * We also want to get typedef name while proceeding to resolve
990          * type it points to so that we can add parentheses if it is a
991          * "typedef struct" etc.
992          */
993         for (i = 0; i < BTF_SHOW_MAX_ITER; i++) {
994
995                 switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
996                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
997                         if (!name)
998                                 name = btf_name_by_offset(show->btf,
999                                                                t->name_off);
1000                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF);
1001                         id = t->type;
1002                         break;
1003                 case BTF_KIND_ARRAY:
1004                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY);
1005                         parens = "[";
1006                         if (!t)
1007                                 return "";
1008                         array = btf_type_array(t);
1009                         if (array_suffix > array_suffixes)
1010                                 array_suffix -= 2;
1011                         id = array->type;
1012                         break;
1013                 case BTF_KIND_PTR:
1014                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR);
1015                         if (ptr_suffix > ptr_suffixes)
1016                                 ptr_suffix -= 1;
1017                         id = t->type;
1018                         break;
1019                 default:
1020                         id = 0;
1021                         break;
1022                 }
1023                 if (!id)
1024                         break;
1025                 t = btf_type_skip_qualifiers(show->btf, id);
1026         }
1027         /* We may not be able to represent this type; bail to be safe */
1028         if (i == BTF_SHOW_MAX_ITER)
1029                 return "";
1030
1031         if (!name)
1032                 name = btf_name_by_offset(show->btf, t->name_off);
1033
1034         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1035         case BTF_KIND_STRUCT:
1036         case BTF_KIND_UNION:
1037                 prefix = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT ?
1038                          "struct" : "union";
1039                 /* if it's an array of struct/union, parens is already set */
1040                 if (!(kinds & (BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY))))
1041                         parens = "{";
1042                 break;
1043         case BTF_KIND_ENUM:
1044         case BTF_KIND_ENUM64:
1045                 prefix = "enum";
1046                 break;
1047         default:
1048                 break;
1049         }
1050
1051         /* pointer does not require parens */
1052         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR))
1053                 parens = "";
1054         /* typedef does not require struct/union/enum prefix */
1055         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF))
1056                 prefix = "";
1057
1058         if (!name)
1059                 name = "";
1060
1061         /* Even if we don't want type name info, we want parentheses etc */
1062         if (show->flags & BTF_SHOW_NONAME)
1063                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name), "%s",
1064                          parens);
1065         else
1066                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name),
1067                          "%s%s%s(%s%s%s%s%s%s)%s",
1068                          /* first 3 strings comprise ".member = " */
1069                          show_member ? "." : "",
1070                          show_member ? member : "",
1071                          show_member ? " = " : "",
1072                          /* ...next is our prefix (struct, enum, etc) */
1073                          prefix,
1074                          strlen(prefix) > 0 && strlen(name) > 0 ? " " : "",
1075                          /* ...this is the type name itself */
1076                          name,
1077                          /* ...suffixed by the appropriate '*', '[]' suffixes */
1078                          strlen(ptr_suffix) > 0 ? " " : "", ptr_suffix,
1079                          array_suffix, parens);
1080
1081         return show->state.name;
1082 }
1083
1084 static const char *__btf_show_indent(struct btf_show *show)
1085 {
1086         const char *indents = "                                ";
1087         const char *indent = &indents[strlen(indents)];
1088
1089         if ((indent - show->state.depth) >= indents)
1090                 return indent - show->state.depth;
1091         return indents;
1092 }
1093
1094 static const char *btf_show_indent(struct btf_show *show)
1095 {
1096         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : __btf_show_indent(show);
1097 }
1098
1099 static const char *btf_show_newline(struct btf_show *show)
1100 {
1101         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : "\n";
1102 }
1103
1104 static const char *btf_show_delim(struct btf_show *show)
1105 {
1106         if (show->state.depth == 0)
1107                 return "";
1108
1109         if ((show->flags & BTF_SHOW_COMPACT) && show->state.type &&
1110                 BTF_INFO_KIND(show->state.type->info) == BTF_KIND_UNION)
1111                 return "|";
1112
1113         return ",";
1114 }
1115
1116 __printf(2, 3) static void btf_show(struct btf_show *show, const char *fmt, ...)
1117 {
1118         va_list args;
1119
1120         if (!show->state.depth_check) {
1121                 va_start(args, fmt);
1122                 show->showfn(show, fmt, args);
1123                 va_end(args);
1124         }
1125 }
1126
1127 /* Macros are used here as btf_show_type_value[s]() prepends and appends
1128  * format specifiers to the format specifier passed in; these do the work of
1129  * adding indentation, delimiters etc while the caller simply has to specify
1130  * the type value(s) in the format specifier + value(s).
1131  */
1132 #define btf_show_type_value(show, fmt, value)                                  \
1133         do {                                                                   \
1134                 if ((value) != (__typeof__(value))0 ||                         \
1135                     (show->flags & BTF_SHOW_ZERO) ||                           \
1136                     show->state.depth == 0) {                                  \
1137                         btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s",                      \
1138                                  btf_show_indent(show),                        \
1139                                  btf_show_name(show),                          \
1140                                  value, btf_show_delim(show),                  \
1141                                  btf_show_newline(show));                      \
1142                         if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)     \
1143                                 show->state.depth_to_show = show->state.depth; \
1144                 }                                                              \
1145         } while (0)
1146
1147 #define btf_show_type_values(show, fmt, ...)                                   \
1148         do {                                                                   \
1149                 btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s", btf_show_indent(show),       \
1150                          btf_show_name(show),                                  \
1151                          __VA_ARGS__, btf_show_delim(show),                    \
1152                          btf_show_newline(show));                              \
1153                 if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)             \
1154                         show->state.depth_to_show = show->state.depth;         \
1155         } while (0)
1156
1157 /* How much is left to copy to safe buffer after @data? */
1158 static int btf_show_obj_size_left(struct btf_show *show, void *data)
1159 {
1160         return show->obj.head + show->obj.size - data;
1161 }
1162
1163 /* Is object pointed to by @data of @size already copied to our safe buffer? */
1164 static bool btf_show_obj_is_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1165 {
1166         return data >= show->obj.data &&
1167                (data + size) < (show->obj.data + BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * If object pointed to by @data of @size falls within our safe buffer, return
1172  * the equivalent pointer to the same safe data.  Assumes
1173  * copy_from_kernel_nofault() has already happened and our safe buffer is
1174  * populated.
1175  */
1176 static void *__btf_show_obj_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1177 {
1178         if (btf_show_obj_is_safe(show, data, size))
1179                 return show->obj.safe + (data - show->obj.data);
1180         return NULL;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * Return a safe-to-access version of data pointed to by @data.
1185  * We do this by copying the relevant amount of information
1186  * to the struct btf_show obj.safe buffer using copy_from_kernel_nofault().
1187  *
1188  * If BTF_SHOW_UNSAFE is specified, just return data as-is; no
1189  * safe copy is needed.
1190  *
1191  * Otherwise we need to determine if we have the required amount
1192  * of data (determined by the @data pointer and the size of the
1193  * largest base type we can encounter (represented by
1194  * BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE). Having that much data ensures
1195  * that we will be able to print some of the current object,
1196  * and if more is needed a copy will be triggered.
1197  * Some objects such as structs will not fit into the buffer;
1198  * in such cases additional copies when we iterate over their
1199  * members may be needed.
1200  *
1201  * btf_show_obj_safe() is used to return a safe buffer for
1202  * btf_show_start_type(); this ensures that as we recurse into
1203  * nested types we always have safe data for the given type.
1204  * This approach is somewhat wasteful; it's possible for example
1205  * that when iterating over a large union we'll end up copying the
1206  * same data repeatedly, but the goal is safety not performance.
1207  * We use stack data as opposed to per-CPU buffers because the
1208  * iteration over a type can take some time, and preemption handling
1209  * would greatly complicate use of the safe buffer.
1210  */
1211 static void *btf_show_obj_safe(struct btf_show *show,
1212                                const struct btf_type *t,
1213                                void *data)
1214 {
1215         const struct btf_type *rt;
1216         int size_left, size;
1217         void *safe = NULL;
1218
1219         if (show->flags & BTF_SHOW_UNSAFE)
1220                 return data;
1221
1222         rt = btf_resolve_size(show->btf, t, &size);
1223         if (IS_ERR(rt)) {
1224                 show->state.status = PTR_ERR(rt);
1225                 return NULL;
1226         }
1227
1228         /*
1229          * Is this toplevel object? If so, set total object size and
1230          * initialize pointers.  Otherwise check if we still fall within
1231          * our safe object data.
1232          */
1233         if (show->state.depth == 0) {
1234                 show->obj.size = size;
1235                 show->obj.head = data;
1236         } else {
1237                 /*
1238                  * If the size of the current object is > our remaining
1239                  * safe buffer we _may_ need to do a new copy.  However
1240                  * consider the case of a nested struct; it's size pushes
1241                  * us over the safe buffer limit, but showing any individual
1242                  * struct members does not.  In such cases, we don't need
1243                  * to initiate a fresh copy yet; however we definitely need
1244                  * at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes left
1245                  * in our buffer, regardless of the current object size.
1246                  * The logic here is that as we resolve types we will
1247                  * hit a base type at some point, and we need to be sure
1248                  * the next chunk of data is safely available to display
1249                  * that type info safely.  We cannot rely on the size of
1250                  * the current object here because it may be much larger
1251                  * than our current buffer (e.g. task_struct is 8k).
1252                  * All we want to do here is ensure that we can print the
1253                  * next basic type, which we can if either
1254                  * - the current type size is within the safe buffer; or
1255                  * - at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes are left in
1256                  *   the safe buffer.
1257                  */
1258                 safe = __btf_show_obj_safe(show, data,
1259                                            min(size,
1260                                                BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE));
1261         }
1262
1263         /*
1264          * We need a new copy to our safe object, either because we haven't
1265          * yet copied and are initializing safe data, or because the data
1266          * we want falls outside the boundaries of the safe object.
1267          */
1268         if (!safe) {
1269                 size_left = btf_show_obj_size_left(show, data);
1270                 if (size_left > BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE)
1271                         size_left = BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE;
1272                 show->state.status = copy_from_kernel_nofault(show->obj.safe,
1273                                                               data, size_left);
1274                 if (!show->state.status) {
1275                         show->obj.data = data;
1276                         safe = show->obj.safe;
1277                 }
1278         }
1279
1280         return safe;
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Set the type we are starting to show and return a safe data pointer
1285  * to be used for showing the associated data.
1286  */
1287 static void *btf_show_start_type(struct btf_show *show,
1288                                  const struct btf_type *t,
1289                                  u32 type_id, void *data)
1290 {
1291         show->state.type = t;
1292         show->state.type_id = type_id;
1293         show->state.name[0] = '\0';
1294
1295         return btf_show_obj_safe(show, t, data);
1296 }
1297
1298 static void btf_show_end_type(struct btf_show *show)
1299 {
1300         show->state.type = NULL;
1301         show->state.type_id = 0;
1302         show->state.name[0] = '\0';
1303 }
1304
1305 static void *btf_show_start_aggr_type(struct btf_show *show,
1306                                       const struct btf_type *t,
1307                                       u32 type_id, void *data)
1308 {
1309         void *safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
1310
1311         if (!safe_data)
1312                 return safe_data;
1313
1314         btf_show(show, "%s%s%s", btf_show_indent(show),
1315                  btf_show_name(show),
1316                  btf_show_newline(show));
1317         show->state.depth++;
1318         return safe_data;
1319 }
1320
1321 static void btf_show_end_aggr_type(struct btf_show *show,
1322                                    const char *suffix)
1323 {
1324         show->state.depth--;
1325         btf_show(show, "%s%s%s%s", btf_show_indent(show), suffix,
1326                  btf_show_delim(show), btf_show_newline(show));
1327         btf_show_end_type(show);
1328 }
1329
1330 static void btf_show_start_member(struct btf_show *show,
1331                                   const struct btf_member *m)
1332 {
1333         show->state.member = m;
1334 }
1335
1336 static void btf_show_start_array_member(struct btf_show *show)
1337 {
1338         show->state.array_member = 1;
1339         btf_show_start_member(show, NULL);
1340 }
1341
1342 static void btf_show_end_member(struct btf_show *show)
1343 {
1344         show->state.member = NULL;
1345 }
1346
1347 static void btf_show_end_array_member(struct btf_show *show)
1348 {
1349         show->state.array_member = 0;
1350         btf_show_end_member(show);
1351 }
1352
1353 static void *btf_show_start_array_type(struct btf_show *show,
1354                                        const struct btf_type *t,
1355                                        u32 type_id,
1356                                        u16 array_encoding,
1357                                        void *data)
1358 {
1359         show->state.array_encoding = array_encoding;
1360         show->state.array_terminated = 0;
1361         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1362 }
1363
1364 static void btf_show_end_array_type(struct btf_show *show)
1365 {
1366         show->state.array_encoding = 0;
1367         show->state.array_terminated = 0;
1368         btf_show_end_aggr_type(show, "]");
1369 }
1370
1371 static void *btf_show_start_struct_type(struct btf_show *show,
1372                                         const struct btf_type *t,
1373                                         u32 type_id,
1374                                         void *data)
1375 {
1376         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1377 }
1378
1379 static void btf_show_end_struct_type(struct btf_show *show)
1380 {
1381         btf_show_end_aggr_type(show, "}");
1382 }
1383
1384 __printf(2, 3) static void __btf_verifier_log(struct bpf_verifier_log *log,
1385                                               const char *fmt, ...)
1386 {
1387         va_list args;
1388
1389         va_start(args, fmt);
1390         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1391         va_end(args);
1392 }
1393
1394 __printf(2, 3) static void btf_verifier_log(struct btf_verifier_env *env,
1395                                             const char *fmt, ...)
1396 {
1397         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1398         va_list args;
1399
1400         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1401                 return;
1402
1403         va_start(args, fmt);
1404         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1405         va_end(args);
1406 }
1407
1408 __printf(4, 5) static void __btf_verifier_log_type(struct btf_verifier_env *env,
1409                                                    const struct btf_type *t,
1410                                                    bool log_details,
1411                                                    const char *fmt, ...)
1412 {
1413         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1414         struct btf *btf = env->btf;
1415         va_list args;
1416
1417         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1418                 return;
1419
1420         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL) {
1421                 /* btf verifier prints all types it is processing via
1422                  * btf_verifier_log_type(..., fmt = NULL).
1423                  * Skip those prints for in-kernel BTF verification.
1424                  */
1425                 if (!fmt)
1426                         return;
1427
1428                 /* Skip logging when loading module BTF with mismatches permitted */
1429                 if (env->btf->base_btf && IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
1430                         return;
1431         }
1432
1433         __btf_verifier_log(log, "[%u] %s %s%s",
1434                            env->log_type_id,
1435                            btf_type_str(t),
1436                            __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
1437                            log_details ? " " : "");
1438
1439         if (log_details)
1440                 btf_type_ops(t)->log_details(env, t);
1441
1442         if (fmt && *fmt) {
1443                 __btf_verifier_log(log, " ");
1444                 va_start(args, fmt);
1445                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1446                 va_end(args);
1447         }
1448
1449         __btf_verifier_log(log, "\n");
1450 }
1451
1452 #define btf_verifier_log_type(env, t, ...) \
1453         __btf_verifier_log_type((env), (t), true, __VA_ARGS__)
1454 #define btf_verifier_log_basic(env, t, ...) \
1455         __btf_verifier_log_type((env), (t), false, __VA_ARGS__)
1456
1457 __printf(4, 5)
1458 static void btf_verifier_log_member(struct btf_verifier_env *env,
1459                                     const struct btf_type *struct_type,
1460                                     const struct btf_member *member,
1461                                     const char *fmt, ...)
1462 {
1463         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1464         struct btf *btf = env->btf;
1465         va_list args;
1466
1467         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1468                 return;
1469
1470         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL) {
1471                 if (!fmt)
1472                         return;
1473
1474                 /* Skip logging when loading module BTF with mismatches permitted */
1475                 if (env->btf->base_btf && IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
1476                         return;
1477         }
1478
1479         /* The CHECK_META phase already did a btf dump.
1480          *
1481          * If member is logged again, it must hit an error in
1482          * parsing this member.  It is useful to print out which
1483          * struct this member belongs to.
1484          */
1485         if (env->phase != CHECK_META)
1486                 btf_verifier_log_type(env, struct_type, NULL);
1487
1488         if (btf_type_kflag(struct_type))
1489                 __btf_verifier_log(log,
1490                                    "\t%s type_id=%u bitfield_size=%u bits_offset=%u",
1491                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1492                                    member->type,
1493                                    BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset),
1494                                    BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset));
1495         else
1496                 __btf_verifier_log(log, "\t%s type_id=%u bits_offset=%u",
1497                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1498                                    member->type, member->offset);
1499
1500         if (fmt && *fmt) {
1501                 __btf_verifier_log(log, " ");
1502                 va_start(args, fmt);
1503                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1504                 va_end(args);
1505         }
1506
1507         __btf_verifier_log(log, "\n");
1508 }
1509
1510 __printf(4, 5)
1511 static void btf_verifier_log_vsi(struct btf_verifier_env *env,
1512                                  const struct btf_type *datasec_type,
1513                                  const struct btf_var_secinfo *vsi,
1514                                  const char *fmt, ...)
1515 {
1516         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1517         va_list args;
1518
1519         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1520                 return;
1521         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1522                 return;
1523         if (env->phase != CHECK_META)
1524                 btf_verifier_log_type(env, datasec_type, NULL);
1525
1526         __btf_verifier_log(log, "\t type_id=%u offset=%u size=%u",
1527                            vsi->type, vsi->offset, vsi->size);
1528         if (fmt && *fmt) {
1529                 __btf_verifier_log(log, " ");
1530                 va_start(args, fmt);
1531                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1532                 va_end(args);
1533         }
1534
1535         __btf_verifier_log(log, "\n");
1536 }
1537
1538 static void btf_verifier_log_hdr(struct btf_verifier_env *env,
1539                                  u32 btf_data_size)
1540 {
1541         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1542         const struct btf *btf = env->btf;
1543         const struct btf_header *hdr;
1544
1545         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1546                 return;
1547
1548         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL)
1549                 return;
1550         hdr = &btf->hdr;
1551         __btf_verifier_log(log, "magic: 0x%x\n", hdr->magic);
1552         __btf_verifier_log(log, "version: %u\n", hdr->version);
1553         __btf_verifier_log(log, "flags: 0x%x\n", hdr->flags);
1554         __btf_verifier_log(log, "hdr_len: %u\n", hdr->hdr_len);
1555         __btf_verifier_log(log, "type_off: %u\n", hdr->type_off);
1556         __btf_verifier_log(log, "type_len: %u\n", hdr->type_len);
1557         __btf_verifier_log(log, "str_off: %u\n", hdr->str_off);
1558         __btf_verifier_log(log, "str_len: %u\n", hdr->str_len);
1559         __btf_verifier_log(log, "btf_total_size: %u\n", btf_data_size);
1560 }
1561
1562 static int btf_add_type(struct btf_verifier_env *env, struct btf_type *t)
1563 {
1564         struct btf *btf = env->btf;
1565
1566         if (btf->types_size == btf->nr_types) {
1567                 /* Expand 'types' array */
1568
1569                 struct btf_type **new_types;
1570                 u32 expand_by, new_size;
1571
1572                 if (btf->start_id + btf->types_size == BTF_MAX_TYPE) {
1573                         btf_verifier_log(env, "Exceeded max num of types");
1574                         return -E2BIG;
1575                 }
1576
1577                 expand_by = max_t(u32, btf->types_size >> 2, 16);
1578                 new_size = min_t(u32, BTF_MAX_TYPE,
1579                                  btf->types_size + expand_by);
1580
1581                 new_types = kvcalloc(new_size, sizeof(*new_types),
1582                                      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1583                 if (!new_types)
1584                         return -ENOMEM;
1585
1586                 if (btf->nr_types == 0) {
1587                         if (!btf->base_btf) {
1588                                 /* lazily init VOID type */
1589                                 new_types[0] = &btf_void;
1590                                 btf->nr_types++;
1591                         }
1592                 } else {
1593                         memcpy(new_types, btf->types,
1594                                sizeof(*btf->types) * btf->nr_types);
1595                 }
1596
1597                 kvfree(btf->types);
1598                 btf->types = new_types;
1599                 btf->types_size = new_size;
1600         }
1601
1602         btf->types[btf->nr_types++] = t;
1603
1604         return 0;
1605 }
1606
1607 static int btf_alloc_id(struct btf *btf)
1608 {
1609         int id;
1610
1611         idr_preload(GFP_KERNEL);
1612         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
1613         id = idr_alloc_cyclic(&btf_idr, btf, 1, INT_MAX, GFP_ATOMIC);
1614         if (id > 0)
1615                 btf->id = id;
1616         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
1617         idr_preload_end();
1618
1619         if (WARN_ON_ONCE(!id))
1620                 return -ENOSPC;
1621
1622         return id > 0 ? 0 : id;
1623 }
1624
1625 static void btf_free_id(struct btf *btf)
1626 {
1627         unsigned long flags;
1628
1629         /*
1630          * In map-in-map, calling map_delete_elem() on outer
1631          * map will call bpf_map_put on the inner map.
1632          * It will then eventually call btf_free_id()
1633          * on the inner map.  Some of the map_delete_elem()
1634          * implementation may have irq disabled, so
1635          * we need to use the _irqsave() version instead
1636          * of the _bh() version.
1637          */
1638         spin_lock_irqsave(&btf_idr_lock, flags);
1639         idr_remove(&btf_idr, btf->id);
1640         spin_unlock_irqrestore(&btf_idr_lock, flags);
1641 }
1642
1643 static void btf_free_kfunc_set_tab(struct btf *btf)
1644 {
1645         struct btf_kfunc_set_tab *tab = btf->kfunc_set_tab;
1646         int hook;
1647
1648         if (!tab)
1649                 return;
1650         /* For module BTF, we directly assign the sets being registered, so
1651          * there is nothing to free except kfunc_set_tab.
1652          */
1653         if (btf_is_module(btf))
1654                 goto free_tab;
1655         for (hook = 0; hook < ARRAY_SIZE(tab->sets); hook++)
1656                 kfree(tab->sets[hook]);
1657 free_tab:
1658         kfree(tab);
1659         btf->kfunc_set_tab = NULL;
1660 }
1661
1662 static void btf_free_dtor_kfunc_tab(struct btf *btf)
1663 {
1664         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
1665
1666         if (!tab)
1667                 return;
1668         kfree(tab);
1669         btf->dtor_kfunc_tab = NULL;
1670 }
1671
1672 static void btf_struct_metas_free(struct btf_struct_metas *tab)
1673 {
1674         int i;
1675
1676         if (!tab)
1677                 return;
1678         for (i = 0; i < tab->cnt; i++)
1679                 btf_record_free(tab->types[i].record);
1680         kfree(tab);
1681 }
1682
1683 static void btf_free_struct_meta_tab(struct btf *btf)
1684 {
1685         struct btf_struct_metas *tab = btf->struct_meta_tab;
1686
1687         btf_struct_metas_free(tab);
1688         btf->struct_meta_tab = NULL;
1689 }
1690
1691 static void btf_free(struct btf *btf)
1692 {
1693         btf_free_struct_meta_tab(btf);
1694         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
1695         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
1696         kvfree(btf->types);
1697         kvfree(btf->resolved_sizes);
1698         kvfree(btf->resolved_ids);
1699         kvfree(btf->data);
1700         kfree(btf);
1701 }
1702
1703 static void btf_free_rcu(struct rcu_head *rcu)
1704 {
1705         struct btf *btf = container_of(rcu, struct btf, rcu);
1706
1707         btf_free(btf);
1708 }
1709
1710 void btf_get(struct btf *btf)
1711 {
1712         refcount_inc(&btf->refcnt);
1713 }
1714
1715 void btf_put(struct btf *btf)
1716 {
1717         if (btf && refcount_dec_and_test(&btf->refcnt)) {
1718                 btf_free_id(btf);
1719                 call_rcu(&btf->rcu, btf_free_rcu);
1720         }
1721 }
1722
1723 static int env_resolve_init(struct btf_verifier_env *env)
1724 {
1725         struct btf *btf = env->btf;
1726         u32 nr_types = btf->nr_types;
1727         u32 *resolved_sizes = NULL;
1728         u32 *resolved_ids = NULL;
1729         u8 *visit_states = NULL;
1730
1731         resolved_sizes = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_sizes),
1732                                   GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1733         if (!resolved_sizes)
1734                 goto nomem;
1735
1736         resolved_ids = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_ids),
1737                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1738         if (!resolved_ids)
1739                 goto nomem;
1740
1741         visit_states = kvcalloc(nr_types, sizeof(*visit_states),
1742                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1743         if (!visit_states)
1744                 goto nomem;
1745
1746         btf->resolved_sizes = resolved_sizes;
1747         btf->resolved_ids = resolved_ids;
1748         env->visit_states = visit_states;
1749
1750         return 0;
1751
1752 nomem:
1753         kvfree(resolved_sizes);
1754         kvfree(resolved_ids);
1755         kvfree(visit_states);
1756         return -ENOMEM;
1757 }
1758
1759 static void btf_verifier_env_free(struct btf_verifier_env *env)
1760 {
1761         kvfree(env->visit_states);
1762         kfree(env);
1763 }
1764
1765 static bool env_type_is_resolve_sink(const struct btf_verifier_env *env,
1766                                      const struct btf_type *next_type)
1767 {
1768         switch (env->resolve_mode) {
1769         case RESOLVE_TBD:
1770                 /* int, enum or void is a sink */
1771                 return !btf_type_needs_resolve(next_type);
1772         case RESOLVE_PTR:
1773                 /* int, enum, void, struct, array, func or func_proto is a sink
1774                  * for ptr
1775                  */
1776                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1777                         !btf_type_is_ptr(next_type);
1778         case RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY:
1779                 /* int, enum, void, ptr, func or func_proto is a sink
1780                  * for struct and array
1781                  */
1782                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1783                         !btf_type_is_array(next_type) &&
1784                         !btf_type_is_struct(next_type);
1785         default:
1786                 BUG();
1787         }
1788 }
1789
1790 static bool env_type_is_resolved(const struct btf_verifier_env *env,
1791                                  u32 type_id)
1792 {
1793         /* base BTF types should be resolved by now */
1794         if (type_id < env->btf->start_id)
1795                 return true;
1796
1797         return env->visit_states[type_id - env->btf->start_id] == RESOLVED;
1798 }
1799
1800 static int env_stack_push(struct btf_verifier_env *env,
1801                           const struct btf_type *t, u32 type_id)
1802 {
1803         const struct btf *btf = env->btf;
1804         struct resolve_vertex *v;
1805
1806         if (env->top_stack == MAX_RESOLVE_DEPTH)
1807                 return -E2BIG;
1808
1809         if (type_id < btf->start_id
1810             || env->visit_states[type_id - btf->start_id] != NOT_VISITED)
1811                 return -EEXIST;
1812
1813         env->visit_states[type_id - btf->start_id] = VISITED;
1814
1815         v = &env->stack[env->top_stack++];
1816         v->t = t;
1817         v->type_id = type_id;
1818         v->next_member = 0;
1819
1820         if (env->resolve_mode == RESOLVE_TBD) {
1821                 if (btf_type_is_ptr(t))
1822                         env->resolve_mode = RESOLVE_PTR;
1823                 else if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_array(t))
1824                         env->resolve_mode = RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY;
1825         }
1826
1827         return 0;
1828 }
1829
1830 static void env_stack_set_next_member(struct btf_verifier_env *env,
1831                                       u16 next_member)
1832 {
1833         env->stack[env->top_stack - 1].next_member = next_member;
1834 }
1835
1836 static void env_stack_pop_resolved(struct btf_verifier_env *env,
1837                                    u32 resolved_type_id,
1838                                    u32 resolved_size)
1839 {
1840         u32 type_id = env->stack[--(env->top_stack)].type_id;
1841         struct btf *btf = env->btf;
1842
1843         type_id -= btf->start_id; /* adjust to local type id */
1844         btf->resolved_sizes[type_id] = resolved_size;
1845         btf->resolved_ids[type_id] = resolved_type_id;
1846         env->visit_states[type_id] = RESOLVED;
1847 }
1848
1849 static const struct resolve_vertex *env_stack_peak(struct btf_verifier_env *env)
1850 {
1851         return env->top_stack ? &env->stack[env->top_stack - 1] : NULL;
1852 }
1853
1854 /* Resolve the size of a passed-in "type"
1855  *
1856  * type: is an array (e.g. u32 array[x][y])
1857  * return type: type "u32[x][y]", i.e. BTF_KIND_ARRAY,
1858  * *type_size: (x * y * sizeof(u32)).  Hence, *type_size always
1859  *             corresponds to the return type.
1860  * *elem_type: u32
1861  * *elem_id: id of u32
1862  * *total_nelems: (x * y).  Hence, individual elem size is
1863  *                (*type_size / *total_nelems)
1864  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1865  *
1866  * type: is not an array (e.g. const struct X)
1867  * return type: type "struct X"
1868  * *type_size: sizeof(struct X)
1869  * *elem_type: same as return type ("struct X")
1870  * *elem_id: 0
1871  * *total_nelems: 1
1872  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1873  */
1874 static const struct btf_type *
1875 __btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1876                    u32 *type_size, const struct btf_type **elem_type,
1877                    u32 *elem_id, u32 *total_nelems, u32 *type_id)
1878 {
1879         const struct btf_type *array_type = NULL;
1880         const struct btf_array *array = NULL;
1881         u32 i, size, nelems = 1, id = 0;
1882
1883         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH; i++) {
1884                 switch (BTF_INFO_KIND(type->info)) {
1885                 /* type->size can be used */
1886                 case BTF_KIND_INT:
1887                 case BTF_KIND_STRUCT:
1888                 case BTF_KIND_UNION:
1889                 case BTF_KIND_ENUM:
1890                 case BTF_KIND_FLOAT:
1891                 case BTF_KIND_ENUM64:
1892                         size = type->size;
1893                         goto resolved;
1894
1895                 case BTF_KIND_PTR:
1896                         size = sizeof(void *);
1897                         goto resolved;
1898
1899                 /* Modifiers */
1900                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1901                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1902                 case BTF_KIND_CONST:
1903                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1904                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1905                         id = type->type;
1906                         type = btf_type_by_id(btf, type->type);
1907                         break;
1908
1909                 case BTF_KIND_ARRAY:
1910                         if (!array_type)
1911                                 array_type = type;
1912                         array = btf_type_array(type);
1913                         if (nelems && array->nelems > U32_MAX / nelems)
1914                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1915                         nelems *= array->nelems;
1916                         type = btf_type_by_id(btf, array->type);
1917                         break;
1918
1919                 /* type without size */
1920                 default:
1921                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1922                 }
1923         }
1924
1925         return ERR_PTR(-EINVAL);
1926
1927 resolved:
1928         if (nelems && size > U32_MAX / nelems)
1929                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1930
1931         *type_size = nelems * size;
1932         if (total_nelems)
1933                 *total_nelems = nelems;
1934         if (elem_type)
1935                 *elem_type = type;
1936         if (elem_id)
1937                 *elem_id = array ? array->type : 0;
1938         if (type_id && id)
1939                 *type_id = id;
1940
1941         return array_type ? : type;
1942 }
1943
1944 const struct btf_type *
1945 btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1946                  u32 *type_size)
1947 {
1948         return __btf_resolve_size(btf, type, type_size, NULL, NULL, NULL, NULL);
1949 }
1950
1951 static u32 btf_resolved_type_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
1952 {
1953         while (type_id < btf->start_id)
1954                 btf = btf->base_btf;
1955
1956         return btf->resolved_ids[type_id - btf->start_id];
1957 }
1958
1959 /* The input param "type_id" must point to a needs_resolve type */
1960 static const struct btf_type *btf_type_id_resolve(const struct btf *btf,
1961                                                   u32 *type_id)
1962 {
1963         *type_id = btf_resolved_type_id(btf, *type_id);
1964         return btf_type_by_id(btf, *type_id);
1965 }
1966
1967 static u32 btf_resolved_type_size(const struct btf *btf, u32 type_id)
1968 {
1969         while (type_id < btf->start_id)
1970                 btf = btf->base_btf;
1971
1972         return btf->resolved_sizes[type_id - btf->start_id];
1973 }
1974
1975 const struct btf_type *btf_type_id_size(const struct btf *btf,
1976                                         u32 *type_id, u32 *ret_size)
1977 {
1978         const struct btf_type *size_type;
1979         u32 size_type_id = *type_id;
1980         u32 size = 0;
1981
1982         size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1983         if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1984                 return NULL;
1985
1986         if (btf_type_has_size(size_type)) {
1987                 size = size_type->size;
1988         } else if (btf_type_is_array(size_type)) {
1989                 size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1990         } else if (btf_type_is_ptr(size_type)) {
1991                 size = sizeof(void *);
1992         } else {
1993                 if (WARN_ON_ONCE(!btf_type_is_modifier(size_type) &&
1994                                  !btf_type_is_var(size_type)))
1995                         return NULL;
1996
1997                 size_type_id = btf_resolved_type_id(btf, size_type_id);
1998                 size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1999                 if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
2000                         return NULL;
2001                 else if (btf_type_has_size(size_type))
2002                         size = size_type->size;
2003                 else if (btf_type_is_array(size_type))
2004                         size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
2005                 else if (btf_type_is_ptr(size_type))
2006                         size = sizeof(void *);
2007                 else
2008                         return NULL;
2009         }
2010
2011         *type_id = size_type_id;
2012         if (ret_size)
2013                 *ret_size = size;
2014
2015         return size_type;
2016 }
2017
2018 static int btf_df_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2019                                const struct btf_type *struct_type,
2020                                const struct btf_member *member,
2021                                const struct btf_type *member_type)
2022 {
2023         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2024                                "Unsupported check_member");
2025         return -EINVAL;
2026 }
2027
2028 static int btf_df_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2029                                      const struct btf_type *struct_type,
2030                                      const struct btf_member *member,
2031                                      const struct btf_type *member_type)
2032 {
2033         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2034                                "Unsupported check_kflag_member");
2035         return -EINVAL;
2036 }
2037
2038 /* Used for ptr, array struct/union and float type members.
2039  * int, enum and modifier types have their specific callback functions.
2040  */
2041 static int btf_generic_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2042                                           const struct btf_type *struct_type,
2043                                           const struct btf_member *member,
2044                                           const struct btf_type *member_type)
2045 {
2046         if (BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset)) {
2047                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2048                                         "Invalid member bitfield_size");
2049                 return -EINVAL;
2050         }
2051
2052         /* bitfield size is 0, so member->offset represents bit offset only.
2053          * It is safe to call non kflag check_member variants.
2054          */
2055         return btf_type_ops(member_type)->check_member(env, struct_type,
2056                                                        member,
2057                                                        member_type);
2058 }
2059
2060 static int btf_df_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2061                           const struct resolve_vertex *v)
2062 {
2063         btf_verifier_log_basic(env, v->t, "Unsupported resolve");
2064         return -EINVAL;
2065 }
2066
2067 static void btf_df_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2068                         u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
2069                         struct btf_show *show)
2070 {
2071         btf_show(show, "<unsupported kind:%u>", BTF_INFO_KIND(t->info));
2072 }
2073
2074 static int btf_int_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2075                                 const struct btf_type *struct_type,
2076                                 const struct btf_member *member,
2077                                 const struct btf_type *member_type)
2078 {
2079         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2080         u32 struct_bits_off = member->offset;
2081         u32 struct_size = struct_type->size;
2082         u32 nr_copy_bits;
2083         u32 bytes_offset;
2084
2085         if (U32_MAX - struct_bits_off < BTF_INT_OFFSET(int_data)) {
2086                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2087                                         "bits_offset exceeds U32_MAX");
2088                 return -EINVAL;
2089         }
2090
2091         struct_bits_off += BTF_INT_OFFSET(int_data);
2092         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2093         nr_copy_bits = BTF_INT_BITS(int_data) +
2094                 BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2095
2096         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2097                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2098                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2099                 return -EINVAL;
2100         }
2101
2102         if (struct_size < bytes_offset ||
2103             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2104                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2105                                         "Member exceeds struct_size");
2106                 return -EINVAL;
2107         }
2108
2109         return 0;
2110 }
2111
2112 static int btf_int_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2113                                       const struct btf_type *struct_type,
2114                                       const struct btf_member *member,
2115                                       const struct btf_type *member_type)
2116 {
2117         u32 struct_bits_off, nr_bits, nr_int_data_bits, bytes_offset;
2118         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2119         u32 struct_size = struct_type->size;
2120         u32 nr_copy_bits;
2121
2122         /* a regular int type is required for the kflag int member */
2123         if (!btf_type_int_is_regular(member_type)) {
2124                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2125                                         "Invalid member base type");
2126                 return -EINVAL;
2127         }
2128
2129         /* check sanity of bitfield size */
2130         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
2131         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
2132         nr_int_data_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2133         if (!nr_bits) {
2134                 /* Not a bitfield member, member offset must be at byte
2135                  * boundary.
2136                  */
2137                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2138                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2139                                                 "Invalid member offset");
2140                         return -EINVAL;
2141                 }
2142
2143                 nr_bits = nr_int_data_bits;
2144         } else if (nr_bits > nr_int_data_bits) {
2145                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2146                                         "Invalid member bitfield_size");
2147                 return -EINVAL;
2148         }
2149
2150         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2151         nr_copy_bits = nr_bits + BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2152         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2153                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2154                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2155                 return -EINVAL;
2156         }
2157
2158         if (struct_size < bytes_offset ||
2159             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2160                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2161                                         "Member exceeds struct_size");
2162                 return -EINVAL;
2163         }
2164
2165         return 0;
2166 }
2167
2168 static s32 btf_int_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2169                               const struct btf_type *t,
2170                               u32 meta_left)
2171 {
2172         u32 int_data, nr_bits, meta_needed = sizeof(int_data);
2173         u16 encoding;
2174
2175         if (meta_left < meta_needed) {
2176                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2177                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2178                                        meta_left, meta_needed);
2179                 return -EINVAL;
2180         }
2181
2182         if (btf_type_vlen(t)) {
2183                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2184                 return -EINVAL;
2185         }
2186
2187         if (btf_type_kflag(t)) {
2188                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2189                 return -EINVAL;
2190         }
2191
2192         int_data = btf_type_int(t);
2193         if (int_data & ~BTF_INT_MASK) {
2194                 btf_verifier_log_basic(env, t, "Invalid int_data:%x",
2195                                        int_data);
2196                 return -EINVAL;
2197         }
2198
2199         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data) + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2200
2201         if (nr_bits > BITS_PER_U128) {
2202                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds %zu",
2203                                       BITS_PER_U128);
2204                 return -EINVAL;
2205         }
2206
2207         if (BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) > t->size) {
2208                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds type_size");
2209                 return -EINVAL;
2210         }
2211
2212         /*
2213          * Only one of the encoding bits is allowed and it
2214          * should be sufficient for the pretty print purpose (i.e. decoding).
2215          * Multiple bits can be allowed later if it is found
2216          * to be insufficient.
2217          */
2218         encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2219         if (encoding &&
2220             encoding != BTF_INT_SIGNED &&
2221             encoding != BTF_INT_CHAR &&
2222             encoding != BTF_INT_BOOL) {
2223                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unsupported encoding");
2224                 return -ENOTSUPP;
2225         }
2226
2227         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2228
2229         return meta_needed;
2230 }
2231
2232 static void btf_int_log(struct btf_verifier_env *env,
2233                         const struct btf_type *t)
2234 {
2235         int int_data = btf_type_int(t);
2236
2237         btf_verifier_log(env,
2238                          "size=%u bits_offset=%u nr_bits=%u encoding=%s",
2239                          t->size, BTF_INT_OFFSET(int_data),
2240                          BTF_INT_BITS(int_data),
2241                          btf_int_encoding_str(BTF_INT_ENCODING(int_data)));
2242 }
2243
2244 static void btf_int128_print(struct btf_show *show, void *data)
2245 {
2246         /* data points to a __int128 number.
2247          * Suppose
2248          *     int128_num = *(__int128 *)data;
2249          * The below formulas shows what upper_num and lower_num represents:
2250          *     upper_num = int128_num >> 64;
2251          *     lower_num = int128_num & 0xffffffffFFFFFFFFULL;
2252          */
2253         u64 upper_num, lower_num;
2254
2255 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2256         upper_num = *(u64 *)data;
2257         lower_num = *(u64 *)(data + 8);
2258 #else
2259         upper_num = *(u64 *)(data + 8);
2260         lower_num = *(u64 *)data;
2261 #endif
2262         if (upper_num == 0)
2263                 btf_show_type_value(show, "0x%llx", lower_num);
2264         else
2265                 btf_show_type_values(show, "0x%llx%016llx", upper_num,
2266                                      lower_num);
2267 }
2268
2269 static void btf_int128_shift(u64 *print_num, u16 left_shift_bits,
2270                              u16 right_shift_bits)
2271 {
2272         u64 upper_num, lower_num;
2273
2274 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2275         upper_num = print_num[0];
2276         lower_num = print_num[1];
2277 #else
2278         upper_num = print_num[1];
2279         lower_num = print_num[0];
2280 #endif
2281
2282         /* shake out un-needed bits by shift/or operations */
2283         if (left_shift_bits >= 64) {
2284                 upper_num = lower_num << (left_shift_bits - 64);
2285                 lower_num = 0;
2286         } else {
2287                 upper_num = (upper_num << left_shift_bits) |
2288                             (lower_num >> (64 - left_shift_bits));
2289                 lower_num = lower_num << left_shift_bits;
2290         }
2291
2292         if (right_shift_bits >= 64) {
2293                 lower_num = upper_num >> (right_shift_bits - 64);
2294                 upper_num = 0;
2295         } else {
2296                 lower_num = (lower_num >> right_shift_bits) |
2297                             (upper_num << (64 - right_shift_bits));
2298                 upper_num = upper_num >> right_shift_bits;
2299         }
2300
2301 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2302         print_num[0] = upper_num;
2303         print_num[1] = lower_num;
2304 #else
2305         print_num[0] = lower_num;
2306         print_num[1] = upper_num;
2307 #endif
2308 }
2309
2310 static void btf_bitfield_show(void *data, u8 bits_offset,
2311                               u8 nr_bits, struct btf_show *show)
2312 {
2313         u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
2314         u8 nr_copy_bytes;
2315         u8 nr_copy_bits;
2316         u64 print_num[2] = {};
2317
2318         nr_copy_bits = nr_bits + bits_offset;
2319         nr_copy_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits);
2320
2321         memcpy(print_num, data, nr_copy_bytes);
2322
2323 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2324         left_shift_bits = bits_offset;
2325 #else
2326         left_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_copy_bits;
2327 #endif
2328         right_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_bits;
2329
2330         btf_int128_shift(print_num, left_shift_bits, right_shift_bits);
2331         btf_int128_print(show, print_num);
2332 }
2333
2334
2335 static void btf_int_bits_show(const struct btf *btf,
2336                               const struct btf_type *t,
2337                               void *data, u8 bits_offset,
2338                               struct btf_show *show)
2339 {
2340         u32 int_data = btf_type_int(t);
2341         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2342         u8 total_bits_offset;
2343
2344         /*
2345          * bits_offset is at most 7.
2346          * BTF_INT_OFFSET() cannot exceed 128 bits.
2347          */
2348         total_bits_offset = bits_offset + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2349         data += BITS_ROUNDDOWN_BYTES(total_bits_offset);
2350         bits_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(total_bits_offset);
2351         btf_bitfield_show(data, bits_offset, nr_bits, show);
2352 }
2353
2354 static void btf_int_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2355                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2356                          struct btf_show *show)
2357 {
2358         u32 int_data = btf_type_int(t);
2359         u8 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2360         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
2361         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2362         void *safe_data;
2363
2364         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2365         if (!safe_data)
2366                 return;
2367
2368         if (bits_offset || BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
2369             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits)) {
2370                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2371                 goto out;
2372         }
2373
2374         switch (nr_bits) {
2375         case 128:
2376                 btf_int128_print(show, safe_data);
2377                 break;
2378         case 64:
2379                 if (sign)
2380                         btf_show_type_value(show, "%lld", *(s64 *)safe_data);
2381                 else
2382                         btf_show_type_value(show, "%llu", *(u64 *)safe_data);
2383                 break;
2384         case 32:
2385                 if (sign)
2386                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s32 *)safe_data);
2387                 else
2388                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u32 *)safe_data);
2389                 break;
2390         case 16:
2391                 if (sign)
2392                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s16 *)safe_data);
2393                 else
2394                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u16 *)safe_data);
2395                 break;
2396         case 8:
2397                 if (show->state.array_encoding == BTF_INT_CHAR) {
2398                         /* check for null terminator */
2399                         if (show->state.array_terminated)
2400                                 break;
2401                         if (*(char *)data == '\0') {
2402                                 show->state.array_terminated = 1;
2403                                 break;
2404                         }
2405                         if (isprint(*(char *)data)) {
2406                                 btf_show_type_value(show, "'%c'",
2407                                                     *(char *)safe_data);
2408                                 break;
2409                         }
2410                 }
2411                 if (sign)
2412                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s8 *)safe_data);
2413                 else
2414                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u8 *)safe_data);
2415                 break;
2416         default:
2417                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2418                 break;
2419         }
2420 out:
2421         btf_show_end_type(show);
2422 }
2423
2424 static const struct btf_kind_operations int_ops = {
2425         .check_meta = btf_int_check_meta,
2426         .resolve = btf_df_resolve,
2427         .check_member = btf_int_check_member,
2428         .check_kflag_member = btf_int_check_kflag_member,
2429         .log_details = btf_int_log,
2430         .show = btf_int_show,
2431 };
2432
2433 static int btf_modifier_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2434                                      const struct btf_type *struct_type,
2435                                      const struct btf_member *member,
2436                                      const struct btf_type *member_type)
2437 {
2438         const struct btf_type *resolved_type;
2439         u32 resolved_type_id = member->type;
2440         struct btf_member resolved_member;
2441         struct btf *btf = env->btf;
2442
2443         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2444         if (!resolved_type) {
2445                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2446                                         "Invalid member");
2447                 return -EINVAL;
2448         }
2449
2450         resolved_member = *member;
2451         resolved_member.type = resolved_type_id;
2452
2453         return btf_type_ops(resolved_type)->check_member(env, struct_type,
2454                                                          &resolved_member,
2455                                                          resolved_type);
2456 }
2457
2458 static int btf_modifier_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2459                                            const struct btf_type *struct_type,
2460                                            const struct btf_member *member,
2461                                            const struct btf_type *member_type)
2462 {
2463         const struct btf_type *resolved_type;
2464         u32 resolved_type_id = member->type;
2465         struct btf_member resolved_member;
2466         struct btf *btf = env->btf;
2467
2468         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2469         if (!resolved_type) {
2470                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2471                                         "Invalid member");
2472                 return -EINVAL;
2473         }
2474
2475         resolved_member = *member;
2476         resolved_member.type = resolved_type_id;
2477
2478         return btf_type_ops(resolved_type)->check_kflag_member(env, struct_type,
2479                                                                &resolved_member,
2480                                                                resolved_type);
2481 }
2482
2483 static int btf_ptr_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2484                                 const struct btf_type *struct_type,
2485                                 const struct btf_member *member,
2486                                 const struct btf_type *member_type)
2487 {
2488         u32 struct_size, struct_bits_off, bytes_offset;
2489
2490         struct_size = struct_type->size;
2491         struct_bits_off = member->offset;
2492         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2493
2494         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2495                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2496                                         "Member is not byte aligned");
2497                 return -EINVAL;
2498         }
2499
2500         if (struct_size - bytes_offset < sizeof(void *)) {
2501                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2502                                         "Member exceeds struct_size");
2503                 return -EINVAL;
2504         }
2505
2506         return 0;
2507 }
2508
2509 static int btf_ref_type_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2510                                    const struct btf_type *t,
2511                                    u32 meta_left)
2512 {
2513         const char *value;
2514
2515         if (btf_type_vlen(t)) {
2516                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2517                 return -EINVAL;
2518         }
2519
2520         if (btf_type_kflag(t)) {
2521                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2522                 return -EINVAL;
2523         }
2524
2525         if (!BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
2526                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
2527                 return -EINVAL;
2528         }
2529
2530         /* typedef/type_tag type must have a valid name, and other ref types,
2531          * volatile, const, restrict, should have a null name.
2532          */
2533         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPEDEF) {
2534                 if (!t->name_off ||
2535                     !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2536                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2537                         return -EINVAL;
2538                 }
2539         } else if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPE_TAG) {
2540                 value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
2541                 if (!value || !value[0]) {
2542                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2543                         return -EINVAL;
2544                 }
2545         } else {
2546                 if (t->name_off) {
2547                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2548                         return -EINVAL;
2549                 }
2550         }
2551
2552         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2553
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 static int btf_modifier_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2558                                 const struct resolve_vertex *v)
2559 {
2560         const struct btf_type *t = v->t;
2561         const struct btf_type *next_type;
2562         u32 next_type_id = t->type;
2563         struct btf *btf = env->btf;
2564
2565         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2566         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2567                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2568                 return -EINVAL;
2569         }
2570
2571         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2572             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2573                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2574
2575         /* Figure out the resolved next_type_id with size.
2576          * They will be stored in the current modifier's
2577          * resolved_ids and resolved_sizes such that it can
2578          * save us a few type-following when we use it later (e.g. in
2579          * pretty print).
2580          */
2581         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2582                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2583                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2584
2585                 /* "typedef void new_void", "const void"...etc */
2586                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2587                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2588                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2589                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2590                         return -EINVAL;
2591                 }
2592         }
2593
2594         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2595
2596         return 0;
2597 }
2598
2599 static int btf_var_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2600                            const struct resolve_vertex *v)
2601 {
2602         const struct btf_type *next_type;
2603         const struct btf_type *t = v->t;
2604         u32 next_type_id = t->type;
2605         struct btf *btf = env->btf;
2606
2607         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2608         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2609                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2610                 return -EINVAL;
2611         }
2612
2613         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2614             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2615                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2616
2617         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2618                 const struct btf_type *resolved_type;
2619                 u32 resolved_type_id;
2620
2621                 resolved_type_id = next_type_id;
2622                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2623
2624                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2625                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2626                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2627                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2628                                               resolved_type_id);
2629         }
2630
2631         /* We must resolve to something concrete at this point, no
2632          * forward types or similar that would resolve to size of
2633          * zero is allowed.
2634          */
2635         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2636                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2637                 return -EINVAL;
2638         }
2639
2640         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2641
2642         return 0;
2643 }
2644
2645 static int btf_ptr_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2646                            const struct resolve_vertex *v)
2647 {
2648         const struct btf_type *next_type;
2649         const struct btf_type *t = v->t;
2650         u32 next_type_id = t->type;
2651         struct btf *btf = env->btf;
2652
2653         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2654         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2655                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2656                 return -EINVAL;
2657         }
2658
2659         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2660             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2661                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2662
2663         /* If the modifier was RESOLVED during RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,
2664          * the modifier may have stopped resolving when it was resolved
2665          * to a ptr (last-resolved-ptr).
2666          *
2667          * We now need to continue from the last-resolved-ptr to
2668          * ensure the last-resolved-ptr will not referring back to
2669          * the current ptr (t).
2670          */
2671         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2672                 const struct btf_type *resolved_type;
2673                 u32 resolved_type_id;
2674
2675                 resolved_type_id = next_type_id;
2676                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2677
2678                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2679                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2680                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2681                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2682                                               resolved_type_id);
2683         }
2684
2685         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2686                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2687                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2688
2689                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2690                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2691                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2692                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2693                         return -EINVAL;
2694                 }
2695         }
2696
2697         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2698
2699         return 0;
2700 }
2701
2702 static void btf_modifier_show(const struct btf *btf,
2703                               const struct btf_type *t,
2704                               u32 type_id, void *data,
2705                               u8 bits_offset, struct btf_show *show)
2706 {
2707         if (btf->resolved_ids)
2708                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2709         else
2710                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, type_id, NULL);
2711
2712         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2713 }
2714
2715 static void btf_var_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2716                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2717                          struct btf_show *show)
2718 {
2719         t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2720
2721         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2722 }
2723
2724 static void btf_ptr_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2725                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2726                          struct btf_show *show)
2727 {
2728         void *safe_data;
2729
2730         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2731         if (!safe_data)
2732                 return;
2733
2734         /* It is a hashed value unless BTF_SHOW_PTR_RAW is specified */
2735         if (show->flags & BTF_SHOW_PTR_RAW)
2736                 btf_show_type_value(show, "0x%px", *(void **)safe_data);
2737         else
2738                 btf_show_type_value(show, "0x%p", *(void **)safe_data);
2739         btf_show_end_type(show);
2740 }
2741
2742 static void btf_ref_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2743                              const struct btf_type *t)
2744 {
2745         btf_verifier_log(env, "type_id=%u", t->type);
2746 }
2747
2748 static struct btf_kind_operations modifier_ops = {
2749         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2750         .resolve = btf_modifier_resolve,
2751         .check_member = btf_modifier_check_member,
2752         .check_kflag_member = btf_modifier_check_kflag_member,
2753         .log_details = btf_ref_type_log,
2754         .show = btf_modifier_show,
2755 };
2756
2757 static struct btf_kind_operations ptr_ops = {
2758         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2759         .resolve = btf_ptr_resolve,
2760         .check_member = btf_ptr_check_member,
2761         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
2762         .log_details = btf_ref_type_log,
2763         .show = btf_ptr_show,
2764 };
2765
2766 static s32 btf_fwd_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2767                               const struct btf_type *t,
2768                               u32 meta_left)
2769 {
2770         if (btf_type_vlen(t)) {
2771                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2772                 return -EINVAL;
2773         }
2774
2775         if (t->type) {
2776                 btf_verifier_log_type(env, t, "type != 0");
2777                 return -EINVAL;
2778         }
2779
2780         /* fwd type must have a valid name */
2781         if (!t->name_off ||
2782             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2783                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2784                 return -EINVAL;
2785         }
2786
2787         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2788
2789         return 0;
2790 }
2791
2792 static void btf_fwd_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2793                              const struct btf_type *t)
2794 {
2795         btf_verifier_log(env, "%s", btf_type_kflag(t) ? "union" : "struct");
2796 }
2797
2798 static struct btf_kind_operations fwd_ops = {
2799         .check_meta = btf_fwd_check_meta,
2800         .resolve = btf_df_resolve,
2801         .check_member = btf_df_check_member,
2802         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
2803         .log_details = btf_fwd_type_log,
2804         .show = btf_df_show,
2805 };
2806
2807 static int btf_array_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2808                                   const struct btf_type *struct_type,
2809                                   const struct btf_member *member,
2810                                   const struct btf_type *member_type)
2811 {
2812         u32 struct_bits_off = member->offset;
2813         u32 struct_size, bytes_offset;
2814         u32 array_type_id, array_size;
2815         struct btf *btf = env->btf;
2816
2817         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2818                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2819                                         "Member is not byte aligned");
2820                 return -EINVAL;
2821         }
2822
2823         array_type_id = member->type;
2824         btf_type_id_size(btf, &array_type_id, &array_size);
2825         struct_size = struct_type->size;
2826         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2827         if (struct_size - bytes_offset < array_size) {
2828                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2829                                         "Member exceeds struct_size");
2830                 return -EINVAL;
2831         }
2832
2833         return 0;
2834 }
2835
2836 static s32 btf_array_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2837                                 const struct btf_type *t,
2838                                 u32 meta_left)
2839 {
2840         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2841         u32 meta_needed = sizeof(*array);
2842
2843         if (meta_left < meta_needed) {
2844                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2845                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2846                                        meta_left, meta_needed);
2847                 return -EINVAL;
2848         }
2849
2850         /* array type should not have a name */
2851         if (t->name_off) {
2852                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2853                 return -EINVAL;
2854         }
2855
2856         if (btf_type_vlen(t)) {
2857                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2858                 return -EINVAL;
2859         }
2860
2861         if (btf_type_kflag(t)) {
2862                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2863                 return -EINVAL;
2864         }
2865
2866         if (t->size) {
2867                 btf_verifier_log_type(env, t, "size != 0");
2868                 return -EINVAL;
2869         }
2870
2871         /* Array elem type and index type cannot be in type void,
2872          * so !array->type and !array->index_type are not allowed.
2873          */
2874         if (!array->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->type)) {
2875                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid elem");
2876                 return -EINVAL;
2877         }
2878
2879         if (!array->index_type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->index_type)) {
2880                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid index");
2881                 return -EINVAL;
2882         }
2883
2884         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2885
2886         return meta_needed;
2887 }
2888
2889 static int btf_array_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2890                              const struct resolve_vertex *v)
2891 {
2892         const struct btf_array *array = btf_type_array(v->t);
2893         const struct btf_type *elem_type, *index_type;
2894         u32 elem_type_id, index_type_id;
2895         struct btf *btf = env->btf;
2896         u32 elem_size;
2897
2898         /* Check array->index_type */
2899         index_type_id = array->index_type;
2900         index_type = btf_type_by_id(btf, index_type_id);
2901         if (btf_type_nosize_or_null(index_type) ||
2902             btf_type_is_resolve_source_only(index_type)) {
2903                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2904                 return -EINVAL;
2905         }
2906
2907         if (!env_type_is_resolve_sink(env, index_type) &&
2908             !env_type_is_resolved(env, index_type_id))
2909                 return env_stack_push(env, index_type, index_type_id);
2910
2911         index_type = btf_type_id_size(btf, &index_type_id, NULL);
2912         if (!index_type || !btf_type_is_int(index_type) ||
2913             !btf_type_int_is_regular(index_type)) {
2914                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2915                 return -EINVAL;
2916         }
2917
2918         /* Check array->type */
2919         elem_type_id = array->type;
2920         elem_type = btf_type_by_id(btf, elem_type_id);
2921         if (btf_type_nosize_or_null(elem_type) ||
2922             btf_type_is_resolve_source_only(elem_type)) {
2923                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2924                                       "Invalid elem");
2925                 return -EINVAL;
2926         }
2927
2928         if (!env_type_is_resolve_sink(env, elem_type) &&
2929             !env_type_is_resolved(env, elem_type_id))
2930                 return env_stack_push(env, elem_type, elem_type_id);
2931
2932         elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
2933         if (!elem_type) {
2934                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid elem");
2935                 return -EINVAL;
2936         }
2937
2938         if (btf_type_is_int(elem_type) && !btf_type_int_is_regular(elem_type)) {
2939                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid array of int");
2940                 return -EINVAL;
2941         }
2942
2943         if (array->nelems && elem_size > U32_MAX / array->nelems) {
2944                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2945                                       "Array size overflows U32_MAX");
2946                 return -EINVAL;
2947         }
2948
2949         env_stack_pop_resolved(env, elem_type_id, elem_size * array->nelems);
2950
2951         return 0;
2952 }
2953
2954 static void btf_array_log(struct btf_verifier_env *env,
2955                           const struct btf_type *t)
2956 {
2957         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2958
2959         btf_verifier_log(env, "type_id=%u index_type_id=%u nr_elems=%u",
2960                          array->type, array->index_type, array->nelems);
2961 }
2962
2963 static void __btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2964                              u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2965                              struct btf_show *show)
2966 {
2967         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2968         const struct btf_kind_operations *elem_ops;
2969         const struct btf_type *elem_type;
2970         u32 i, elem_size = 0, elem_type_id;
2971         u16 encoding = 0;
2972
2973         elem_type_id = array->type;
2974         elem_type = btf_type_skip_modifiers(btf, elem_type_id, NULL);
2975         if (elem_type && btf_type_has_size(elem_type))
2976                 elem_size = elem_type->size;
2977
2978         if (elem_type && btf_type_is_int(elem_type)) {
2979                 u32 int_type = btf_type_int(elem_type);
2980
2981                 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_type);
2982
2983                 /*
2984                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
2985                  * char arrays, so if size is 1 and element is
2986                  * printable as a char, we'll do that.
2987                  */
2988                 if (elem_size == 1)
2989                         encoding = BTF_INT_CHAR;
2990         }
2991
2992         if (!btf_show_start_array_type(show, t, type_id, encoding, data))
2993                 return;
2994
2995         if (!elem_type)
2996                 goto out;
2997         elem_ops = btf_type_ops(elem_type);
2998
2999         for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
3000
3001                 btf_show_start_array_member(show);
3002
3003                 elem_ops->show(btf, elem_type, elem_type_id, data,
3004                                bits_offset, show);
3005                 data += elem_size;
3006
3007                 btf_show_end_array_member(show);
3008
3009                 if (show->state.array_terminated)
3010                         break;
3011         }
3012 out:
3013         btf_show_end_array_type(show);
3014 }
3015
3016 static void btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3017                            u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3018                            struct btf_show *show)
3019 {
3020         const struct btf_member *m = show->state.member;
3021
3022         /*
3023          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3024          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3025          * details on how this works at a high-level.
3026          */
3027         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3028                 if (!show->state.depth_check) {
3029                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3030                         show->state.depth_to_show = 0;
3031                 }
3032                 __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3033                 show->state.member = m;
3034
3035                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3036                         return;
3037                 show->state.depth_check = 0;
3038
3039                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3040                         return;
3041                 /*
3042                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3043                  * non-zero array member(s).
3044                  */
3045         }
3046         __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3047 }
3048
3049 static struct btf_kind_operations array_ops = {
3050         .check_meta = btf_array_check_meta,
3051         .resolve = btf_array_resolve,
3052         .check_member = btf_array_check_member,
3053         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3054         .log_details = btf_array_log,
3055         .show = btf_array_show,
3056 };
3057
3058 static int btf_struct_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3059                                    const struct btf_type *struct_type,
3060                                    const struct btf_member *member,
3061                                    const struct btf_type *member_type)
3062 {
3063         u32 struct_bits_off = member->offset;
3064         u32 struct_size, bytes_offset;
3065
3066         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3067                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3068                                         "Member is not byte aligned");
3069                 return -EINVAL;
3070         }
3071
3072         struct_size = struct_type->size;
3073         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3074         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3075                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3076                                         "Member exceeds struct_size");
3077                 return -EINVAL;
3078         }
3079
3080         return 0;
3081 }
3082
3083 static s32 btf_struct_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3084                                  const struct btf_type *t,
3085                                  u32 meta_left)
3086 {
3087         bool is_union = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION;
3088         const struct btf_member *member;
3089         u32 meta_needed, last_offset;
3090         struct btf *btf = env->btf;
3091         u32 struct_size = t->size;
3092         u32 offset;
3093         u16 i;
3094
3095         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*member);
3096         if (meta_left < meta_needed) {
3097                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3098                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3099                                        meta_left, meta_needed);
3100                 return -EINVAL;
3101         }
3102
3103         /* struct type either no name or a valid one */
3104         if (t->name_off &&
3105             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3106                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3107                 return -EINVAL;
3108         }
3109
3110         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3111
3112         last_offset = 0;
3113         for_each_member(i, t, member) {
3114                 if (!btf_name_offset_valid(btf, member->name_off)) {
3115                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3116                                                 "Invalid member name_offset:%u",
3117                                                 member->name_off);
3118                         return -EINVAL;
3119                 }
3120
3121                 /* struct member either no name or a valid one */
3122                 if (member->name_off &&
3123                     !btf_name_valid_identifier(btf, member->name_off)) {
3124                         btf_verifier_log_member(env, t, member, "Invalid name");
3125                         return -EINVAL;
3126                 }
3127                 /* A member cannot be in type void */
3128                 if (!member->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(member->type)) {
3129                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3130                                                 "Invalid type_id");
3131                         return -EINVAL;
3132                 }
3133
3134                 offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3135                 if (is_union && offset) {
3136                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3137                                                 "Invalid member bits_offset");
3138                         return -EINVAL;
3139                 }
3140
3141                 /*
3142                  * ">" instead of ">=" because the last member could be
3143                  * "char a[0];"
3144                  */
3145                 if (last_offset > offset) {
3146                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3147                                                 "Invalid member bits_offset");
3148                         return -EINVAL;
3149                 }
3150
3151                 if (BITS_ROUNDUP_BYTES(offset) > struct_size) {
3152                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3153                                                 "Member bits_offset exceeds its struct size");
3154                         return -EINVAL;
3155                 }
3156
3157                 btf_verifier_log_member(env, t, member, NULL);
3158                 last_offset = offset;
3159         }
3160
3161         return meta_needed;
3162 }
3163
3164 static int btf_struct_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3165                               const struct resolve_vertex *v)
3166 {
3167         const struct btf_member *member;
3168         int err;
3169         u16 i;
3170
3171         /* Before continue resolving the next_member,
3172          * ensure the last member is indeed resolved to a
3173          * type with size info.
3174          */
3175         if (v->next_member) {
3176                 const struct btf_type *last_member_type;
3177                 const struct btf_member *last_member;
3178                 u32 last_member_type_id;
3179
3180                 last_member = btf_type_member(v->t) + v->next_member - 1;
3181                 last_member_type_id = last_member->type;
3182                 if (WARN_ON_ONCE(!env_type_is_resolved(env,
3183                                                        last_member_type_id)))
3184                         return -EINVAL;
3185
3186                 last_member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3187                                                   last_member_type_id);
3188                 if (btf_type_kflag(v->t))
3189                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3190                                                                 last_member,
3191                                                                 last_member_type);
3192                 else
3193                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_member(env, v->t,
3194                                                                 last_member,
3195                                                                 last_member_type);
3196                 if (err)
3197                         return err;
3198         }
3199
3200         for_each_member_from(i, v->next_member, v->t, member) {
3201                 u32 member_type_id = member->type;
3202                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3203                                                                 member_type_id);
3204
3205                 if (btf_type_nosize_or_null(member_type) ||
3206                     btf_type_is_resolve_source_only(member_type)) {
3207                         btf_verifier_log_member(env, v->t, member,
3208                                                 "Invalid member");
3209                         return -EINVAL;
3210                 }
3211
3212                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, member_type) &&
3213                     !env_type_is_resolved(env, member_type_id)) {
3214                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
3215                         return env_stack_push(env, member_type, member_type_id);
3216                 }
3217
3218                 if (btf_type_kflag(v->t))
3219                         err = btf_type_ops(member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3220                                                                             member,
3221                                                                             member_type);
3222                 else
3223                         err = btf_type_ops(member_type)->check_member(env, v->t,
3224                                                                       member,
3225                                                                       member_type);
3226                 if (err)
3227                         return err;
3228         }
3229
3230         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
3231
3232         return 0;
3233 }
3234
3235 static void btf_struct_log(struct btf_verifier_env *env,
3236                            const struct btf_type *t)
3237 {
3238         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3239 }
3240
3241 enum {
3242         BTF_FIELD_IGNORE = 0,
3243         BTF_FIELD_FOUND  = 1,
3244 };
3245
3246 struct btf_field_info {
3247         enum btf_field_type type;
3248         u32 off;
3249         union {
3250                 struct {
3251                         u32 type_id;
3252                 } kptr;
3253                 struct {
3254                         const char *node_name;
3255                         u32 value_btf_id;
3256                 } graph_root;
3257         };
3258 };
3259
3260 static int btf_find_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3261                            u32 off, int sz, enum btf_field_type field_type,
3262                            struct btf_field_info *info)
3263 {
3264         if (!__btf_type_is_struct(t))
3265                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3266         if (t->size != sz)
3267                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3268         info->type = field_type;
3269         info->off = off;
3270         return BTF_FIELD_FOUND;
3271 }
3272
3273 static int btf_find_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3274                          u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3275 {
3276         enum btf_field_type type;
3277         u32 res_id;
3278
3279         /* Permit modifiers on the pointer itself */
3280         if (btf_type_is_volatile(t))
3281                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3282         /* For PTR, sz is always == 8 */
3283         if (!btf_type_is_ptr(t))
3284                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3285         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3286
3287         if (!btf_type_is_type_tag(t))
3288                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3289         /* Reject extra tags */
3290         if (btf_type_is_type_tag(btf_type_by_id(btf, t->type)))
3291                 return -EINVAL;
3292         if (!strcmp("kptr_untrusted", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3293                 type = BPF_KPTR_UNREF;
3294         else if (!strcmp("kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3295                 type = BPF_KPTR_REF;
3296         else if (!strcmp("percpu_kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3297                 type = BPF_KPTR_PERCPU;
3298         else
3299                 return -EINVAL;
3300
3301         /* Get the base type */
3302         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
3303         /* Only pointer to struct is allowed */
3304         if (!__btf_type_is_struct(t))
3305                 return -EINVAL;
3306
3307         info->type = type;
3308         info->off = off;
3309         info->kptr.type_id = res_id;
3310         return BTF_FIELD_FOUND;
3311 }
3312
3313 const char *btf_find_decl_tag_value(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3314                                     int comp_idx, const char *tag_key)
3315 {
3316         const char *value = NULL;
3317         int i;
3318
3319         for (i = 1; i < btf_nr_types(btf); i++) {
3320                 const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, i);
3321                 int len = strlen(tag_key);
3322
3323                 if (!btf_type_is_decl_tag(t))
3324                         continue;
3325                 if (pt != btf_type_by_id(btf, t->type) ||
3326                     btf_type_decl_tag(t)->component_idx != comp_idx)
3327                         continue;
3328                 if (strncmp(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), tag_key, len))
3329                         continue;
3330                 /* Prevent duplicate entries for same type */
3331                 if (value)
3332                         return ERR_PTR(-EEXIST);
3333                 value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off) + len;
3334         }
3335         if (!value)
3336                 return ERR_PTR(-ENOENT);
3337         return value;
3338 }
3339
3340 static int
3341 btf_find_graph_root(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3342                     const struct btf_type *t, int comp_idx, u32 off,
3343                     int sz, struct btf_field_info *info,
3344                     enum btf_field_type head_type)
3345 {
3346         const char *node_field_name;
3347         const char *value_type;
3348         s32 id;
3349
3350         if (!__btf_type_is_struct(t))
3351                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3352         if (t->size != sz)
3353                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3354         value_type = btf_find_decl_tag_value(btf, pt, comp_idx, "contains:");
3355         if (IS_ERR(value_type))
3356                 return -EINVAL;
3357         node_field_name = strstr(value_type, ":");
3358         if (!node_field_name)
3359                 return -EINVAL;
3360         value_type = kstrndup(value_type, node_field_name - value_type, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3361         if (!value_type)
3362                 return -ENOMEM;
3363         id = btf_find_by_name_kind(btf, value_type, BTF_KIND_STRUCT);
3364         kfree(value_type);
3365         if (id < 0)
3366                 return id;
3367         node_field_name++;
3368         if (str_is_empty(node_field_name))
3369                 return -EINVAL;
3370         info->type = head_type;
3371         info->off = off;
3372         info->graph_root.value_btf_id = id;
3373         info->graph_root.node_name = node_field_name;
3374         return BTF_FIELD_FOUND;
3375 }
3376
3377 #define field_mask_test_name(field_type, field_type_str) \
3378         if (field_mask & field_type && !strcmp(name, field_type_str)) { \
3379                 type = field_type;                                      \
3380                 goto end;                                               \
3381         }
3382
3383 static int btf_get_field_type(const char *name, u32 field_mask, u32 *seen_mask,
3384                               int *align, int *sz)
3385 {
3386         int type = 0;
3387
3388         if (field_mask & BPF_SPIN_LOCK) {
3389                 if (!strcmp(name, "bpf_spin_lock")) {
3390                         if (*seen_mask & BPF_SPIN_LOCK)
3391                                 return -E2BIG;
3392                         *seen_mask |= BPF_SPIN_LOCK;
3393                         type = BPF_SPIN_LOCK;
3394                         goto end;
3395                 }
3396         }
3397         if (field_mask & BPF_TIMER) {
3398                 if (!strcmp(name, "bpf_timer")) {
3399                         if (*seen_mask & BPF_TIMER)
3400                                 return -E2BIG;
3401                         *seen_mask |= BPF_TIMER;
3402                         type = BPF_TIMER;
3403                         goto end;
3404                 }
3405         }
3406         field_mask_test_name(BPF_LIST_HEAD, "bpf_list_head");
3407         field_mask_test_name(BPF_LIST_NODE, "bpf_list_node");
3408         field_mask_test_name(BPF_RB_ROOT,   "bpf_rb_root");
3409         field_mask_test_name(BPF_RB_NODE,   "bpf_rb_node");
3410         field_mask_test_name(BPF_REFCOUNT,  "bpf_refcount");
3411
3412         /* Only return BPF_KPTR when all other types with matchable names fail */
3413         if (field_mask & BPF_KPTR) {
3414                 type = BPF_KPTR_REF;
3415                 goto end;
3416         }
3417         return 0;
3418 end:
3419         *sz = btf_field_type_size(type);
3420         *align = btf_field_type_align(type);
3421         return type;
3422 }
3423
3424 #undef field_mask_test_name
3425
3426 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf,
3427                                  const struct btf_type *t, u32 field_mask,
3428                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3429 {
3430         int ret, idx = 0, align, sz, field_type;
3431         const struct btf_member *member;
3432         struct btf_field_info tmp;
3433         u32 i, off, seen_mask = 0;
3434
3435         for_each_member(i, t, member) {
3436                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3437                                                                     member->type);
3438
3439                 field_type = btf_get_field_type(__btf_name_by_offset(btf, member_type->name_off),
3440                                                 field_mask, &seen_mask, &align, &sz);
3441                 if (field_type == 0)
3442                         continue;
3443                 if (field_type < 0)
3444                         return field_type;
3445
3446                 off = __btf_member_bit_offset(t, member);
3447                 if (off % 8)
3448                         /* valid C code cannot generate such BTF */
3449                         return -EINVAL;
3450                 off /= 8;
3451                 if (off % align)
3452                         continue;
3453
3454                 switch (field_type) {
3455                 case BPF_SPIN_LOCK:
3456                 case BPF_TIMER:
3457                 case BPF_LIST_NODE:
3458                 case BPF_RB_NODE:
3459                 case BPF_REFCOUNT:
3460                         ret = btf_find_struct(btf, member_type, off, sz, field_type,
3461                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3462                         if (ret < 0)
3463                                 return ret;
3464                         break;
3465                 case BPF_KPTR_UNREF:
3466                 case BPF_KPTR_REF:
3467                 case BPF_KPTR_PERCPU:
3468                         ret = btf_find_kptr(btf, member_type, off, sz,
3469                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3470                         if (ret < 0)
3471                                 return ret;
3472                         break;
3473                 case BPF_LIST_HEAD:
3474                 case BPF_RB_ROOT:
3475                         ret = btf_find_graph_root(btf, t, member_type,
3476                                                   i, off, sz,
3477                                                   idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp,
3478                                                   field_type);
3479                         if (ret < 0)
3480                                 return ret;
3481                         break;
3482                 default:
3483                         return -EFAULT;
3484                 }
3485
3486                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3487                         continue;
3488                 if (idx >= info_cnt)
3489                         return -E2BIG;
3490                 ++idx;
3491         }
3492         return idx;
3493 }
3494
3495 static int btf_find_datasec_var(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3496                                 u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3497                                 int info_cnt)
3498 {
3499         int ret, idx = 0, align, sz, field_type;
3500         const struct btf_var_secinfo *vsi;
3501         struct btf_field_info tmp;
3502         u32 i, off, seen_mask = 0;
3503
3504         for_each_vsi(i, t, vsi) {
3505                 const struct btf_type *var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
3506                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(btf, var->type);
3507
3508                 field_type = btf_get_field_type(__btf_name_by_offset(btf, var_type->name_off),
3509                                                 field_mask, &seen_mask, &align, &sz);
3510                 if (field_type == 0)
3511                         continue;
3512                 if (field_type < 0)
3513                         return field_type;
3514
3515                 off = vsi->offset;
3516                 if (vsi->size != sz)
3517                         continue;
3518                 if (off % align)
3519                         continue;
3520
3521                 switch (field_type) {
3522                 case BPF_SPIN_LOCK:
3523                 case BPF_TIMER:
3524                 case BPF_LIST_NODE:
3525                 case BPF_RB_NODE:
3526                 case BPF_REFCOUNT:
3527                         ret = btf_find_struct(btf, var_type, off, sz, field_type,
3528                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3529                         if (ret < 0)
3530                                 return ret;
3531                         break;
3532                 case BPF_KPTR_UNREF:
3533                 case BPF_KPTR_REF:
3534                 case BPF_KPTR_PERCPU:
3535                         ret = btf_find_kptr(btf, var_type, off, sz,
3536                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3537                         if (ret < 0)
3538                                 return ret;
3539                         break;
3540                 case BPF_LIST_HEAD:
3541                 case BPF_RB_ROOT:
3542                         ret = btf_find_graph_root(btf, var, var_type,
3543                                                   -1, off, sz,
3544                                                   idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp,
3545                                                   field_type);
3546                         if (ret < 0)
3547                                 return ret;
3548                         break;
3549                 default:
3550                         return -EFAULT;
3551                 }
3552
3553                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3554                         continue;
3555                 if (idx >= info_cnt)
3556                         return -E2BIG;
3557                 ++idx;
3558         }
3559         return idx;
3560 }
3561
3562 static int btf_find_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3563                           u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3564                           int info_cnt)
3565 {
3566         if (__btf_type_is_struct(t))
3567                 return btf_find_struct_field(btf, t, field_mask, info, info_cnt);
3568         else if (btf_type_is_datasec(t))
3569                 return btf_find_datasec_var(btf, t, field_mask, info, info_cnt);
3570         return -EINVAL;
3571 }
3572
3573 static int btf_parse_kptr(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3574                           struct btf_field_info *info)
3575 {
3576         struct module *mod = NULL;
3577         const struct btf_type *t;
3578         /* If a matching btf type is found in kernel or module BTFs, kptr_ref
3579          * is that BTF, otherwise it's program BTF
3580          */
3581         struct btf *kptr_btf;
3582         int ret;
3583         s32 id;
3584
3585         /* Find type in map BTF, and use it to look up the matching type
3586          * in vmlinux or module BTFs, by name and kind.
3587          */
3588         t = btf_type_by_id(btf, info->kptr.type_id);
3589         id = bpf_find_btf_id(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), BTF_INFO_KIND(t->info),
3590                              &kptr_btf);
3591         if (id == -ENOENT) {
3592                 /* btf_parse_kptr should only be called w/ btf = program BTF */
3593                 WARN_ON_ONCE(btf_is_kernel(btf));
3594
3595                 /* Type exists only in program BTF. Assume that it's a MEM_ALLOC
3596                  * kptr allocated via bpf_obj_new
3597                  */
3598                 field->kptr.dtor = NULL;
3599                 id = info->kptr.type_id;
3600                 kptr_btf = (struct btf *)btf;
3601                 btf_get(kptr_btf);
3602                 goto found_dtor;
3603         }
3604         if (id < 0)
3605                 return id;
3606
3607         /* Find and stash the function pointer for the destruction function that
3608          * needs to be eventually invoked from the map free path.
3609          */
3610         if (info->type == BPF_KPTR_REF) {
3611                 const struct btf_type *dtor_func;
3612                 const char *dtor_func_name;
3613                 unsigned long addr;
3614                 s32 dtor_btf_id;
3615
3616                 /* This call also serves as a whitelist of allowed objects that
3617                  * can be used as a referenced pointer and be stored in a map at
3618                  * the same time.
3619                  */
3620                 dtor_btf_id = btf_find_dtor_kfunc(kptr_btf, id);
3621                 if (dtor_btf_id < 0) {
3622                         ret = dtor_btf_id;
3623                         goto end_btf;
3624                 }
3625
3626                 dtor_func = btf_type_by_id(kptr_btf, dtor_btf_id);
3627                 if (!dtor_func) {
3628                         ret = -ENOENT;
3629                         goto end_btf;
3630                 }
3631
3632                 if (btf_is_module(kptr_btf)) {
3633                         mod = btf_try_get_module(kptr_btf);
3634                         if (!mod) {
3635                                 ret = -ENXIO;
3636                                 goto end_btf;
3637                         }
3638                 }
3639
3640                 /* We already verified dtor_func to be btf_type_is_func
3641                  * in register_btf_id_dtor_kfuncs.
3642                  */
3643                 dtor_func_name = __btf_name_by_offset(kptr_btf, dtor_func->name_off);
3644                 addr = kallsyms_lookup_name(dtor_func_name);
3645                 if (!addr) {
3646                         ret = -EINVAL;
3647                         goto end_mod;
3648                 }
3649                 field->kptr.dtor = (void *)addr;
3650         }
3651
3652 found_dtor:
3653         field->kptr.btf_id = id;
3654         field->kptr.btf = kptr_btf;
3655         field->kptr.module = mod;
3656         return 0;
3657 end_mod:
3658         module_put(mod);
3659 end_btf:
3660         btf_put(kptr_btf);
3661         return ret;
3662 }
3663
3664 static int btf_parse_graph_root(const struct btf *btf,
3665                                 struct btf_field *field,
3666                                 struct btf_field_info *info,
3667                                 const char *node_type_name,
3668                                 size_t node_type_align)
3669 {
3670         const struct btf_type *t, *n = NULL;
3671         const struct btf_member *member;
3672         u32 offset;
3673         int i;
3674
3675         t = btf_type_by_id(btf, info->graph_root.value_btf_id);
3676         /* We've already checked that value_btf_id is a struct type. We
3677          * just need to figure out the offset of the list_node, and
3678          * verify its type.
3679          */
3680         for_each_member(i, t, member) {
3681                 if (strcmp(info->graph_root.node_name,
3682                            __btf_name_by_offset(btf, member->name_off)))
3683                         continue;
3684                 /* Invalid BTF, two members with same name */
3685                 if (n)
3686                         return -EINVAL;
3687                 n = btf_type_by_id(btf, member->type);
3688                 if (!__btf_type_is_struct(n))
3689                         return -EINVAL;
3690                 if (strcmp(node_type_name, __btf_name_by_offset(btf, n->name_off)))
3691                         return -EINVAL;
3692                 offset = __btf_member_bit_offset(n, member);
3693                 if (offset % 8)
3694                         return -EINVAL;
3695                 offset /= 8;
3696                 if (offset % node_type_align)
3697                         return -EINVAL;
3698
3699                 field->graph_root.btf = (struct btf *)btf;
3700                 field->graph_root.value_btf_id = info->graph_root.value_btf_id;
3701                 field->graph_root.node_offset = offset;
3702         }
3703         if (!n)
3704                 return -ENOENT;
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int btf_parse_list_head(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3709                                struct btf_field_info *info)
3710 {
3711         return btf_parse_graph_root(btf, field, info, "bpf_list_node",
3712                                             __alignof__(struct bpf_list_node));
3713 }
3714
3715 static int btf_parse_rb_root(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3716                              struct btf_field_info *info)
3717 {
3718         return btf_parse_graph_root(btf, field, info, "bpf_rb_node",
3719                                             __alignof__(struct bpf_rb_node));
3720 }
3721
3722 static int btf_field_cmp(const void *_a, const void *_b, const void *priv)
3723 {
3724         const struct btf_field *a = (const struct btf_field *)_a;
3725         const struct btf_field *b = (const struct btf_field *)_b;
3726
3727         if (a->offset < b->offset)
3728                 return -1;
3729         else if (a->offset > b->offset)
3730                 return 1;
3731         return 0;
3732 }
3733
3734 struct btf_record *btf_parse_fields(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3735                                     u32 field_mask, u32 value_size)
3736 {
3737         struct btf_field_info info_arr[BTF_FIELDS_MAX];
3738         u32 next_off = 0, field_type_size;
3739         struct btf_record *rec;
3740         int ret, i, cnt;
3741
3742         ret = btf_find_field(btf, t, field_mask, info_arr, ARRAY_SIZE(info_arr));
3743         if (ret < 0)
3744                 return ERR_PTR(ret);
3745         if (!ret)
3746                 return NULL;
3747
3748         cnt = ret;
3749         /* This needs to be kzalloc to zero out padding and unused fields, see
3750          * comment in btf_record_equal.
3751          */
3752         rec = kzalloc(offsetof(struct btf_record, fields[cnt]), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3753         if (!rec)
3754                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3755
3756         rec->spin_lock_off = -EINVAL;
3757         rec->timer_off = -EINVAL;
3758         rec->refcount_off = -EINVAL;
3759         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3760                 field_type_size = btf_field_type_size(info_arr[i].type);
3761                 if (info_arr[i].off + field_type_size > value_size) {
3762                         WARN_ONCE(1, "verifier bug off %d size %d", info_arr[i].off, value_size);
3763                         ret = -EFAULT;
3764                         goto end;
3765                 }
3766                 if (info_arr[i].off < next_off) {
3767                         ret = -EEXIST;
3768                         goto end;
3769                 }
3770                 next_off = info_arr[i].off + field_type_size;
3771
3772                 rec->field_mask |= info_arr[i].type;
3773                 rec->fields[i].offset = info_arr[i].off;
3774                 rec->fields[i].type = info_arr[i].type;
3775                 rec->fields[i].size = field_type_size;
3776
3777                 switch (info_arr[i].type) {
3778                 case BPF_SPIN_LOCK:
3779                         WARN_ON_ONCE(rec->spin_lock_off >= 0);
3780                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3781                         rec->spin_lock_off = rec->fields[i].offset;
3782                         break;
3783                 case BPF_TIMER:
3784                         WARN_ON_ONCE(rec->timer_off >= 0);
3785                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3786                         rec->timer_off = rec->fields[i].offset;
3787                         break;
3788                 case BPF_REFCOUNT:
3789                         WARN_ON_ONCE(rec->refcount_off >= 0);
3790                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3791                         rec->refcount_off = rec->fields[i].offset;
3792                         break;
3793                 case BPF_KPTR_UNREF:
3794                 case BPF_KPTR_REF:
3795                 case BPF_KPTR_PERCPU:
3796                         ret = btf_parse_kptr(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3797                         if (ret < 0)
3798                                 goto end;
3799                         break;
3800                 case BPF_LIST_HEAD:
3801                         ret = btf_parse_list_head(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3802                         if (ret < 0)
3803                                 goto end;
3804                         break;
3805                 case BPF_RB_ROOT:
3806                         ret = btf_parse_rb_root(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3807                         if (ret < 0)
3808                                 goto end;
3809                         break;
3810                 case BPF_LIST_NODE:
3811                 case BPF_RB_NODE:
3812                         break;
3813                 default:
3814                         ret = -EFAULT;
3815                         goto end;
3816                 }
3817                 rec->cnt++;
3818         }
3819
3820         /* bpf_{list_head, rb_node} require bpf_spin_lock */
3821         if ((btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_HEAD) ||
3822              btf_record_has_field(rec, BPF_RB_ROOT)) && rec->spin_lock_off < 0) {
3823                 ret = -EINVAL;
3824                 goto end;
3825         }
3826
3827         if (rec->refcount_off < 0 &&
3828             btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_NODE) &&
3829             btf_record_has_field(rec, BPF_RB_NODE)) {
3830                 ret = -EINVAL;
3831                 goto end;
3832         }
3833
3834         sort_r(rec->fields, rec->cnt, sizeof(struct btf_field), btf_field_cmp,
3835                NULL, rec);
3836
3837         return rec;
3838 end:
3839         btf_record_free(rec);
3840         return ERR_PTR(ret);
3841 }
3842
3843 int btf_check_and_fixup_fields(const struct btf *btf, struct btf_record *rec)
3844 {
3845         int i;
3846
3847         /* There are three types that signify ownership of some other type:
3848          *  kptr_ref, bpf_list_head, bpf_rb_root.
3849          * kptr_ref only supports storing kernel types, which can't store
3850          * references to program allocated local types.
3851          *
3852          * Hence we only need to ensure that bpf_{list_head,rb_root} ownership
3853          * does not form cycles.
3854          */
3855         if (IS_ERR_OR_NULL(rec) || !(rec->field_mask & BPF_GRAPH_ROOT))
3856                 return 0;
3857         for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
3858                 struct btf_struct_meta *meta;
3859                 u32 btf_id;
3860
3861                 if (!(rec->fields[i].type & BPF_GRAPH_ROOT))
3862                         continue;
3863                 btf_id = rec->fields[i].graph_root.value_btf_id;
3864                 meta = btf_find_struct_meta(btf, btf_id);
3865                 if (!meta)
3866                         return -EFAULT;
3867                 rec->fields[i].graph_root.value_rec = meta->record;
3868
3869                 /* We need to set value_rec for all root types, but no need
3870                  * to check ownership cycle for a type unless it's also a
3871                  * node type.
3872                  */
3873                 if (!(rec->field_mask & BPF_GRAPH_NODE))
3874                         continue;
3875
3876                 /* We need to ensure ownership acyclicity among all types. The
3877                  * proper way to do it would be to topologically sort all BTF
3878                  * IDs based on the ownership edges, since there can be multiple
3879                  * bpf_{list_head,rb_node} in a type. Instead, we use the
3880                  * following resaoning:
3881                  *
3882                  * - A type can only be owned by another type in user BTF if it
3883                  *   has a bpf_{list,rb}_node. Let's call these node types.
3884                  * - A type can only _own_ another type in user BTF if it has a
3885                  *   bpf_{list_head,rb_root}. Let's call these root types.
3886                  *
3887                  * We ensure that if a type is both a root and node, its
3888                  * element types cannot be root types.
3889                  *
3890                  * To ensure acyclicity:
3891                  *
3892                  * When A is an root type but not a node, its ownership
3893                  * chain can be:
3894                  *      A -> B -> C
3895                  * Where:
3896                  * - A is an root, e.g. has bpf_rb_root.
3897                  * - B is both a root and node, e.g. has bpf_rb_node and
3898                  *   bpf_list_head.
3899                  * - C is only an root, e.g. has bpf_list_node
3900                  *
3901                  * When A is both a root and node, some other type already
3902                  * owns it in the BTF domain, hence it can not own
3903                  * another root type through any of the ownership edges.
3904                  *      A -> B
3905                  * Where:
3906                  * - A is both an root and node.
3907                  * - B is only an node.
3908                  */
3909                 if (meta->record->field_mask & BPF_GRAPH_ROOT)
3910                         return -ELOOP;
3911         }
3912         return 0;
3913 }
3914
3915 static void __btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3916                               u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3917                               struct btf_show *show)
3918 {
3919         const struct btf_member *member;
3920         void *safe_data;
3921         u32 i;
3922
3923         safe_data = btf_show_start_struct_type(show, t, type_id, data);
3924         if (!safe_data)
3925                 return;
3926
3927         for_each_member(i, t, member) {
3928                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3929                                                                 member->type);
3930                 const struct btf_kind_operations *ops;
3931                 u32 member_offset, bitfield_size;
3932                 u32 bytes_offset;
3933                 u8 bits8_offset;
3934
3935                 btf_show_start_member(show, member);
3936
3937                 member_offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3938                 bitfield_size = __btf_member_bitfield_size(t, member);
3939                 bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(member_offset);
3940                 bits8_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(member_offset);
3941                 if (bitfield_size) {
3942                         safe_data = btf_show_start_type(show, member_type,
3943                                                         member->type,
3944                                                         data + bytes_offset);
3945                         if (safe_data)
3946                                 btf_bitfield_show(safe_data,
3947                                                   bits8_offset,
3948                                                   bitfield_size, show);
3949                         btf_show_end_type(show);
3950                 } else {
3951                         ops = btf_type_ops(member_type);
3952                         ops->show(btf, member_type, member->type,
3953                                   data + bytes_offset, bits8_offset, show);
3954                 }
3955
3956                 btf_show_end_member(show);
3957         }
3958
3959         btf_show_end_struct_type(show);
3960 }
3961
3962 static void btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3963                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3964                             struct btf_show *show)
3965 {
3966         const struct btf_member *m = show->state.member;
3967
3968         /*
3969          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3970          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3971          * details on how this works at a high-level.
3972          */
3973         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3974                 if (!show->state.depth_check) {
3975                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3976                         show->state.depth_to_show = 0;
3977                 }
3978                 __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3979                 /* Restore saved member data here */
3980                 show->state.member = m;
3981                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3982                         return;
3983                 show->state.depth_check = 0;
3984
3985                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3986                         return;
3987                 /*
3988                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3989                  * non-zero child values.
3990                  */
3991         }
3992
3993         __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3994 }
3995
3996 static struct btf_kind_operations struct_ops = {
3997         .check_meta = btf_struct_check_meta,
3998         .resolve = btf_struct_resolve,
3999         .check_member = btf_struct_check_member,
4000         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4001         .log_details = btf_struct_log,
4002         .show = btf_struct_show,
4003 };
4004
4005 static int btf_enum_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4006                                  const struct btf_type *struct_type,
4007                                  const struct btf_member *member,
4008                                  const struct btf_type *member_type)
4009 {
4010         u32 struct_bits_off = member->offset;
4011         u32 struct_size, bytes_offset;
4012
4013         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
4014                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4015                                         "Member is not byte aligned");
4016                 return -EINVAL;
4017         }
4018
4019         struct_size = struct_type->size;
4020         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
4021         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
4022                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4023                                         "Member exceeds struct_size");
4024                 return -EINVAL;
4025         }
4026
4027         return 0;
4028 }
4029
4030 static int btf_enum_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
4031                                        const struct btf_type *struct_type,
4032                                        const struct btf_member *member,
4033                                        const struct btf_type *member_type)
4034 {
4035         u32 struct_bits_off, nr_bits, bytes_end, struct_size;
4036         u32 int_bitsize = sizeof(int) * BITS_PER_BYTE;
4037
4038         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
4039         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
4040         if (!nr_bits) {
4041                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
4042                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4043                                                 "Member is not byte aligned");
4044                         return -EINVAL;
4045                 }
4046
4047                 nr_bits = int_bitsize;
4048         } else if (nr_bits > int_bitsize) {
4049                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4050                                         "Invalid member bitfield_size");
4051                 return -EINVAL;
4052         }
4053
4054         struct_size = struct_type->size;
4055         bytes_end = BITS_ROUNDUP_BYTES(struct_bits_off + nr_bits);
4056         if (struct_size < bytes_end) {
4057                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4058                                         "Member exceeds struct_size");
4059                 return -EINVAL;
4060         }
4061
4062         return 0;
4063 }
4064
4065 static s32 btf_enum_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4066                                const struct btf_type *t,
4067                                u32 meta_left)
4068 {
4069         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4070         struct btf *btf = env->btf;
4071         const char *fmt_str;
4072         u16 i, nr_enums;
4073         u32 meta_needed;
4074
4075         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4076         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4077
4078         if (meta_left < meta_needed) {
4079                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4080                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4081                                        meta_left, meta_needed);
4082                 return -EINVAL;
4083         }
4084
4085         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4086                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4087                 return -EINVAL;
4088         }
4089
4090         /* enum type either no name or a valid one */
4091         if (t->name_off &&
4092             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4093                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4094                 return -EINVAL;
4095         }
4096
4097         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4098
4099         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4100                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4101                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4102                                          enums[i].name_off);
4103                         return -EINVAL;
4104                 }
4105
4106                 /* enum member must have a valid name */
4107                 if (!enums[i].name_off ||
4108                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4109                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4110                         return -EINVAL;
4111                 }
4112
4113                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4114                         continue;
4115                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%d\n" : "\t%s val=%u\n";
4116                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4117                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4118                                  enums[i].val);
4119         }
4120
4121         return meta_needed;
4122 }
4123
4124 static void btf_enum_log(struct btf_verifier_env *env,
4125                          const struct btf_type *t)
4126 {
4127         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4128 }
4129
4130 static void btf_enum_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4131                           u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4132                           struct btf_show *show)
4133 {
4134         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4135         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4136         void *safe_data;
4137         int v;
4138
4139         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4140         if (!safe_data)
4141                 return;
4142
4143         v = *(int *)safe_data;
4144
4145         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4146                 if (v != enums[i].val)
4147                         continue;
4148
4149                 btf_show_type_value(show, "%s",
4150                                     __btf_name_by_offset(btf,
4151                                                          enums[i].name_off));
4152
4153                 btf_show_end_type(show);
4154                 return;
4155         }
4156
4157         if (btf_type_kflag(t))
4158                 btf_show_type_value(show, "%d", v);
4159         else
4160                 btf_show_type_value(show, "%u", v);
4161         btf_show_end_type(show);
4162 }
4163
4164 static struct btf_kind_operations enum_ops = {
4165         .check_meta = btf_enum_check_meta,
4166         .resolve = btf_df_resolve,
4167         .check_member = btf_enum_check_member,
4168         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4169         .log_details = btf_enum_log,
4170         .show = btf_enum_show,
4171 };
4172
4173 static s32 btf_enum64_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4174                                  const struct btf_type *t,
4175                                  u32 meta_left)
4176 {
4177         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4178         struct btf *btf = env->btf;
4179         const char *fmt_str;
4180         u16 i, nr_enums;
4181         u32 meta_needed;
4182
4183         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4184         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4185
4186         if (meta_left < meta_needed) {
4187                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4188                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4189                                        meta_left, meta_needed);
4190                 return -EINVAL;
4191         }
4192
4193         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4194                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4195                 return -EINVAL;
4196         }
4197
4198         /* enum type either no name or a valid one */
4199         if (t->name_off &&
4200             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4201                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4202                 return -EINVAL;
4203         }
4204
4205         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4206
4207         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4208                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4209                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4210                                          enums[i].name_off);
4211                         return -EINVAL;
4212                 }
4213
4214                 /* enum member must have a valid name */
4215                 if (!enums[i].name_off ||
4216                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4217                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4218                         return -EINVAL;
4219                 }
4220
4221                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4222                         continue;
4223
4224                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%lld\n" : "\t%s val=%llu\n";
4225                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4226                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4227                                  btf_enum64_value(enums + i));
4228         }
4229
4230         return meta_needed;
4231 }
4232
4233 static void btf_enum64_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4234                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4235                             struct btf_show *show)
4236 {
4237         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4238         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4239         void *safe_data;
4240         s64 v;
4241
4242         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4243         if (!safe_data)
4244                 return;
4245
4246         v = *(u64 *)safe_data;
4247
4248         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4249                 if (v != btf_enum64_value(enums + i))
4250                         continue;
4251
4252                 btf_show_type_value(show, "%s",
4253                                     __btf_name_by_offset(btf,
4254                                                          enums[i].name_off));
4255
4256                 btf_show_end_type(show);
4257                 return;
4258         }
4259
4260         if (btf_type_kflag(t))
4261                 btf_show_type_value(show, "%lld", v);
4262         else
4263                 btf_show_type_value(show, "%llu", v);
4264         btf_show_end_type(show);
4265 }
4266
4267 static struct btf_kind_operations enum64_ops = {
4268         .check_meta = btf_enum64_check_meta,
4269         .resolve = btf_df_resolve,
4270         .check_member = btf_enum_check_member,
4271         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4272         .log_details = btf_enum_log,
4273         .show = btf_enum64_show,
4274 };
4275
4276 static s32 btf_func_proto_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4277                                      const struct btf_type *t,
4278                                      u32 meta_left)
4279 {
4280         u32 meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(struct btf_param);
4281
4282         if (meta_left < meta_needed) {
4283                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4284                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4285                                        meta_left, meta_needed);
4286                 return -EINVAL;
4287         }
4288
4289         if (t->name_off) {
4290                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4291                 return -EINVAL;
4292         }
4293
4294         if (btf_type_kflag(t)) {
4295                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4296                 return -EINVAL;
4297         }
4298
4299         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4300
4301         return meta_needed;
4302 }
4303
4304 static void btf_func_proto_log(struct btf_verifier_env *env,
4305                                const struct btf_type *t)
4306 {
4307         const struct btf_param *args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4308         u16 nr_args = btf_type_vlen(t), i;
4309
4310         btf_verifier_log(env, "return=%u args=(", t->type);
4311         if (!nr_args) {
4312                 btf_verifier_log(env, "void");
4313                 goto done;
4314         }
4315
4316         if (nr_args == 1 && !args[0].type) {
4317                 /* Only one vararg */
4318                 btf_verifier_log(env, "vararg");
4319                 goto done;
4320         }
4321
4322         btf_verifier_log(env, "%u %s", args[0].type,
4323                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4324                                               args[0].name_off));
4325         for (i = 1; i < nr_args - 1; i++)
4326                 btf_verifier_log(env, ", %u %s", args[i].type,
4327                                  __btf_name_by_offset(env->btf,
4328                                                       args[i].name_off));
4329
4330         if (nr_args > 1) {
4331                 const struct btf_param *last_arg = &args[nr_args - 1];
4332
4333                 if (last_arg->type)
4334                         btf_verifier_log(env, ", %u %s", last_arg->type,
4335                                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4336                                                               last_arg->name_off));
4337                 else
4338                         btf_verifier_log(env, ", vararg");
4339         }
4340
4341 done:
4342         btf_verifier_log(env, ")");
4343 }
4344
4345 static struct btf_kind_operations func_proto_ops = {
4346         .check_meta = btf_func_proto_check_meta,
4347         .resolve = btf_df_resolve,
4348         /*
4349          * BTF_KIND_FUNC_PROTO cannot be directly referred by
4350          * a struct's member.
4351          *
4352          * It should be a function pointer instead.
4353          * (i.e. struct's member -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_FUNC_PROTO)
4354          *
4355          * Hence, there is no btf_func_check_member().
4356          */
4357         .check_member = btf_df_check_member,
4358         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4359         .log_details = btf_func_proto_log,
4360         .show = btf_df_show,
4361 };
4362
4363 static s32 btf_func_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4364                                const struct btf_type *t,
4365                                u32 meta_left)
4366 {
4367         if (!t->name_off ||
4368             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4369                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4370                 return -EINVAL;
4371         }
4372
4373         if (btf_type_vlen(t) > BTF_FUNC_GLOBAL) {
4374                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid func linkage");
4375                 return -EINVAL;
4376         }
4377
4378         if (btf_type_kflag(t)) {
4379                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4380                 return -EINVAL;
4381         }
4382
4383         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4384
4385         return 0;
4386 }
4387
4388 static int btf_func_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4389                             const struct resolve_vertex *v)
4390 {
4391         const struct btf_type *t = v->t;
4392         u32 next_type_id = t->type;
4393         int err;
4394
4395         err = btf_func_check(env, t);
4396         if (err)
4397                 return err;
4398
4399         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static struct btf_kind_operations func_ops = {
4404         .check_meta = btf_func_check_meta,
4405         .resolve = btf_func_resolve,
4406         .check_member = btf_df_check_member,
4407         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4408         .log_details = btf_ref_type_log,
4409         .show = btf_df_show,
4410 };
4411
4412 static s32 btf_var_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4413                               const struct btf_type *t,
4414                               u32 meta_left)
4415 {
4416         const struct btf_var *var;
4417         u32 meta_needed = sizeof(*var);
4418
4419         if (meta_left < meta_needed) {
4420                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4421                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4422                                        meta_left, meta_needed);
4423                 return -EINVAL;
4424         }
4425
4426         if (btf_type_vlen(t)) {
4427                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4428                 return -EINVAL;
4429         }
4430
4431         if (btf_type_kflag(t)) {
4432                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4433                 return -EINVAL;
4434         }
4435
4436         if (!t->name_off ||
4437             !__btf_name_valid(env->btf, t->name_off)) {
4438                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4439                 return -EINVAL;
4440         }
4441
4442         /* A var cannot be in type void */
4443         if (!t->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
4444                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4445                 return -EINVAL;
4446         }
4447
4448         var = btf_type_var(t);
4449         if (var->linkage != BTF_VAR_STATIC &&
4450             var->linkage != BTF_VAR_GLOBAL_ALLOCATED) {
4451                 btf_verifier_log_type(env, t, "Linkage not supported");
4452                 return -EINVAL;
4453         }
4454
4455         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4456
4457         return meta_needed;
4458 }
4459
4460 static void btf_var_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4461 {
4462         const struct btf_var *var = btf_type_var(t);
4463
4464         btf_verifier_log(env, "type_id=%u linkage=%u", t->type, var->linkage);
4465 }
4466
4467 static const struct btf_kind_operations var_ops = {
4468         .check_meta             = btf_var_check_meta,
4469         .resolve                = btf_var_resolve,
4470         .check_member           = btf_df_check_member,
4471         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4472         .log_details            = btf_var_log,
4473         .show                   = btf_var_show,
4474 };
4475
4476 static s32 btf_datasec_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4477                                   const struct btf_type *t,
4478                                   u32 meta_left)
4479 {
4480         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4481         u64 last_vsi_end_off = 0, sum = 0;
4482         u32 i, meta_needed;
4483
4484         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*vsi);
4485         if (meta_left < meta_needed) {
4486                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4487                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4488                                        meta_left, meta_needed);
4489                 return -EINVAL;
4490         }
4491
4492         if (!t->size) {
4493                 btf_verifier_log_type(env, t, "size == 0");
4494                 return -EINVAL;
4495         }
4496
4497         if (btf_type_kflag(t)) {
4498                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4499                 return -EINVAL;
4500         }
4501
4502         if (!t->name_off ||
4503             !btf_name_valid_section(env->btf, t->name_off)) {
4504                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4505                 return -EINVAL;
4506         }
4507
4508         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4509
4510         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4511                 /* A var cannot be in type void */
4512                 if (!vsi->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(vsi->type)) {
4513                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4514                                              "Invalid type_id");
4515                         return -EINVAL;
4516                 }
4517
4518                 if (vsi->offset < last_vsi_end_off || vsi->offset >= t->size) {
4519                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4520                                              "Invalid offset");
4521                         return -EINVAL;
4522                 }
4523
4524                 if (!vsi->size || vsi->size > t->size) {
4525                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4526                                              "Invalid size");
4527                         return -EINVAL;
4528                 }
4529
4530                 last_vsi_end_off = vsi->offset + vsi->size;
4531                 if (last_vsi_end_off > t->size) {
4532                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4533                                              "Invalid offset+size");
4534                         return -EINVAL;
4535                 }
4536
4537                 btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi, NULL);
4538                 sum += vsi->size;
4539         }
4540
4541         if (t->size < sum) {
4542                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info size");
4543                 return -EINVAL;
4544         }
4545
4546         return meta_needed;
4547 }
4548
4549 static int btf_datasec_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4550                                const struct resolve_vertex *v)
4551 {
4552         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4553         struct btf *btf = env->btf;
4554         u16 i;
4555
4556         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
4557         for_each_vsi_from(i, v->next_member, v->t, vsi) {
4558                 u32 var_type_id = vsi->type, type_id, type_size = 0;
4559                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(env->btf,
4560                                                                  var_type_id);
4561                 if (!var_type || !btf_type_is_var(var_type)) {
4562                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi,
4563                                              "Not a VAR kind member");
4564                         return -EINVAL;
4565                 }
4566
4567                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, var_type) &&
4568                     !env_type_is_resolved(env, var_type_id)) {
4569                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
4570                         return env_stack_push(env, var_type, var_type_id);
4571                 }
4572
4573                 type_id = var_type->type;
4574                 if (!btf_type_id_size(btf, &type_id, &type_size)) {
4575                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid type");
4576                         return -EINVAL;
4577                 }
4578
4579                 if (vsi->size < type_size) {
4580                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid size");
4581                         return -EINVAL;
4582                 }
4583         }
4584
4585         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
4586         return 0;
4587 }
4588
4589 static void btf_datasec_log(struct btf_verifier_env *env,
4590                             const struct btf_type *t)
4591 {
4592         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4593 }
4594
4595 static void btf_datasec_show(const struct btf *btf,
4596                              const struct btf_type *t, u32 type_id,
4597                              void *data, u8 bits_offset,
4598                              struct btf_show *show)
4599 {
4600         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4601         const struct btf_type *var;
4602         u32 i;
4603
4604         if (!btf_show_start_type(show, t, type_id, data))
4605                 return;
4606
4607         btf_show_type_value(show, "section (\"%s\") = {",
4608                             __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
4609         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4610                 var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
4611                 if (i)
4612                         btf_show(show, ",");
4613                 btf_type_ops(var)->show(btf, var, vsi->type,
4614                                         data + vsi->offset, bits_offset, show);
4615         }
4616         btf_show_end_type(show);
4617 }
4618
4619 static const struct btf_kind_operations datasec_ops = {
4620         .check_meta             = btf_datasec_check_meta,
4621         .resolve                = btf_datasec_resolve,
4622         .check_member           = btf_df_check_member,
4623         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4624         .log_details            = btf_datasec_log,
4625         .show                   = btf_datasec_show,
4626 };
4627
4628 static s32 btf_float_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4629                                 const struct btf_type *t,
4630                                 u32 meta_left)
4631 {
4632         if (btf_type_vlen(t)) {
4633                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4634                 return -EINVAL;
4635         }
4636
4637         if (btf_type_kflag(t)) {
4638                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4639                 return -EINVAL;
4640         }
4641
4642         if (t->size != 2 && t->size != 4 && t->size != 8 && t->size != 12 &&
4643             t->size != 16) {
4644                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_size");
4645                 return -EINVAL;
4646         }
4647
4648         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4649
4650         return 0;
4651 }
4652
4653 static int btf_float_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4654                                   const struct btf_type *struct_type,
4655                                   const struct btf_member *member,
4656                                   const struct btf_type *member_type)
4657 {
4658         u64 start_offset_bytes;
4659         u64 end_offset_bytes;
4660         u64 misalign_bits;
4661         u64 align_bytes;
4662         u64 align_bits;
4663
4664         /* Different architectures have different alignment requirements, so
4665          * here we check only for the reasonable minimum. This way we ensure
4666          * that types after CO-RE can pass the kernel BTF verifier.
4667          */
4668         align_bytes = min_t(u64, sizeof(void *), member_type->size);
4669         align_bits = align_bytes * BITS_PER_BYTE;
4670         div64_u64_rem(member->offset, align_bits, &misalign_bits);
4671         if (misalign_bits) {
4672                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4673                                         "Member is not properly aligned");
4674                 return -EINVAL;
4675         }
4676
4677         start_offset_bytes = member->offset / BITS_PER_BYTE;
4678         end_offset_bytes = start_offset_bytes + member_type->size;
4679         if (end_offset_bytes > struct_type->size) {
4680                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4681                                         "Member exceeds struct_size");
4682                 return -EINVAL;
4683         }
4684
4685         return 0;
4686 }
4687
4688 static void btf_float_log(struct btf_verifier_env *env,
4689                           const struct btf_type *t)
4690 {
4691         btf_verifier_log(env, "size=%u", t->size);
4692 }
4693
4694 static const struct btf_kind_operations float_ops = {
4695         .check_meta = btf_float_check_meta,
4696         .resolve = btf_df_resolve,
4697         .check_member = btf_float_check_member,
4698         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4699         .log_details = btf_float_log,
4700         .show = btf_df_show,
4701 };
4702
4703 static s32 btf_decl_tag_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4704                               const struct btf_type *t,
4705                               u32 meta_left)
4706 {
4707         const struct btf_decl_tag *tag;
4708         u32 meta_needed = sizeof(*tag);
4709         s32 component_idx;
4710         const char *value;
4711
4712         if (meta_left < meta_needed) {
4713                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4714                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4715                                        meta_left, meta_needed);
4716                 return -EINVAL;
4717         }
4718
4719         value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
4720         if (!value || !value[0]) {
4721                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid value");
4722                 return -EINVAL;
4723         }
4724
4725         if (btf_type_vlen(t)) {
4726                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4727                 return -EINVAL;
4728         }
4729
4730         if (btf_type_kflag(t)) {
4731                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4732                 return -EINVAL;
4733         }
4734
4735         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4736         if (component_idx < -1) {
4737                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid component_idx");
4738                 return -EINVAL;
4739         }
4740
4741         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4742
4743         return meta_needed;
4744 }
4745
4746 static int btf_decl_tag_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4747                            const struct resolve_vertex *v)
4748 {
4749         const struct btf_type *next_type;
4750         const struct btf_type *t = v->t;
4751         u32 next_type_id = t->type;
4752         struct btf *btf = env->btf;
4753         s32 component_idx;
4754         u32 vlen;
4755
4756         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
4757         if (!next_type || !btf_type_is_decl_tag_target(next_type)) {
4758                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
4759                 return -EINVAL;
4760         }
4761
4762         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
4763             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
4764                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
4765
4766         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4767         if (component_idx != -1) {
4768                 if (btf_type_is_var(next_type) || btf_type_is_typedef(next_type)) {
4769                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4770                         return -EINVAL;
4771                 }
4772
4773                 if (btf_type_is_struct(next_type)) {
4774                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4775                 } else {
4776                         /* next_type should be a function */
4777                         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type->type);
4778                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4779                 }
4780
4781                 if ((u32)component_idx >= vlen) {
4782                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4783                         return -EINVAL;
4784                 }
4785         }
4786
4787         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4788
4789         return 0;
4790 }
4791
4792 static void btf_decl_tag_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4793 {
4794         btf_verifier_log(env, "type=%u component_idx=%d", t->type,
4795                          btf_type_decl_tag(t)->component_idx);
4796 }
4797
4798 static const struct btf_kind_operations decl_tag_ops = {
4799         .check_meta = btf_decl_tag_check_meta,
4800         .resolve = btf_decl_tag_resolve,
4801         .check_member = btf_df_check_member,
4802         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4803         .log_details = btf_decl_tag_log,
4804         .show = btf_df_show,
4805 };
4806
4807 static int btf_func_proto_check(struct btf_verifier_env *env,
4808                                 const struct btf_type *t)
4809 {
4810         const struct btf_type *ret_type;
4811         const struct btf_param *args;
4812         const struct btf *btf;
4813         u16 nr_args, i;
4814         int err;
4815
4816         btf = env->btf;
4817         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4818         nr_args = btf_type_vlen(t);
4819
4820         /* Check func return type which could be "void" (t->type == 0) */
4821         if (t->type) {
4822                 u32 ret_type_id = t->type;
4823
4824                 ret_type = btf_type_by_id(btf, ret_type_id);
4825                 if (!ret_type) {
4826                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4827                         return -EINVAL;
4828                 }
4829
4830                 if (btf_type_is_resolve_source_only(ret_type)) {
4831                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4832                         return -EINVAL;
4833                 }
4834
4835                 if (btf_type_needs_resolve(ret_type) &&
4836                     !env_type_is_resolved(env, ret_type_id)) {
4837                         err = btf_resolve(env, ret_type, ret_type_id);
4838                         if (err)
4839                                 return err;
4840                 }
4841
4842                 /* Ensure the return type is a type that has a size */
4843                 if (!btf_type_id_size(btf, &ret_type_id, NULL)) {
4844                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4845                         return -EINVAL;
4846                 }
4847         }
4848
4849         if (!nr_args)
4850                 return 0;
4851
4852         /* Last func arg type_id could be 0 if it is a vararg */
4853         if (!args[nr_args - 1].type) {
4854                 if (args[nr_args - 1].name_off) {
4855                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u",
4856                                               nr_args);
4857                         return -EINVAL;
4858                 }
4859                 nr_args--;
4860         }
4861
4862         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4863                 const struct btf_type *arg_type;
4864                 u32 arg_type_id;
4865
4866                 arg_type_id = args[i].type;
4867                 arg_type = btf_type_by_id(btf, arg_type_id);
4868                 if (!arg_type) {
4869                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4870                         return -EINVAL;
4871                 }
4872
4873                 if (btf_type_is_resolve_source_only(arg_type)) {
4874                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4875                         return -EINVAL;
4876                 }
4877
4878                 if (args[i].name_off &&
4879                     (!btf_name_offset_valid(btf, args[i].name_off) ||
4880                      !btf_name_valid_identifier(btf, args[i].name_off))) {
4881                         btf_verifier_log_type(env, t,
4882                                               "Invalid arg#%u", i + 1);
4883                         return -EINVAL;
4884                 }
4885
4886                 if (btf_type_needs_resolve(arg_type) &&
4887                     !env_type_is_resolved(env, arg_type_id)) {
4888                         err = btf_resolve(env, arg_type, arg_type_id);
4889                         if (err)
4890                                 return err;
4891                 }
4892
4893                 if (!btf_type_id_size(btf, &arg_type_id, NULL)) {
4894                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4895                         return -EINVAL;
4896                 }
4897         }
4898
4899         return 0;
4900 }
4901
4902 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
4903                           const struct btf_type *t)
4904 {
4905         const struct btf_type *proto_type;
4906         const struct btf_param *args;
4907         const struct btf *btf;
4908         u16 nr_args, i;
4909
4910         btf = env->btf;
4911         proto_type = btf_type_by_id(btf, t->type);
4912
4913         if (!proto_type || !btf_type_is_func_proto(proto_type)) {
4914                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4915                 return -EINVAL;
4916         }
4917
4918         args = (const struct btf_param *)(proto_type + 1);
4919         nr_args = btf_type_vlen(proto_type);
4920         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4921                 if (!args[i].name_off && args[i].type) {
4922                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4923                         return -EINVAL;
4924                 }
4925         }
4926
4927         return 0;
4928 }
4929
4930 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS] = {
4931         [BTF_KIND_INT] = &int_ops,
4932         [BTF_KIND_PTR] = &ptr_ops,
4933         [BTF_KIND_ARRAY] = &array_ops,
4934         [BTF_KIND_STRUCT] = &struct_ops,
4935         [BTF_KIND_UNION] = &struct_ops,
4936         [BTF_KIND_ENUM] = &enum_ops,
4937         [BTF_KIND_FWD] = &fwd_ops,
4938         [BTF_KIND_TYPEDEF] = &modifier_ops,
4939         [BTF_KIND_VOLATILE] = &modifier_ops,
4940         [BTF_KIND_CONST] = &modifier_ops,
4941         [BTF_KIND_RESTRICT] = &modifier_ops,
4942         [BTF_KIND_FUNC] = &func_ops,
4943         [BTF_KIND_FUNC_PROTO] = &func_proto_ops,
4944         [BTF_KIND_VAR] = &var_ops,
4945         [BTF_KIND_DATASEC] = &datasec_ops,
4946         [BTF_KIND_FLOAT] = &float_ops,
4947         [BTF_KIND_DECL_TAG] = &decl_tag_ops,
4948         [BTF_KIND_TYPE_TAG] = &modifier_ops,
4949         [BTF_KIND_ENUM64] = &enum64_ops,
4950 };
4951
4952 static s32 btf_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4953                           const struct btf_type *t,
4954                           u32 meta_left)
4955 {
4956         u32 saved_meta_left = meta_left;
4957         s32 var_meta_size;
4958
4959         if (meta_left < sizeof(*t)) {
4960                 btf_verifier_log(env, "[%u] meta_left:%u meta_needed:%zu",
4961                                  env->log_type_id, meta_left, sizeof(*t));
4962                 return -EINVAL;
4963         }
4964         meta_left -= sizeof(*t);
4965
4966         if (t->info & ~BTF_INFO_MASK) {
4967                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid btf_info:%x",
4968                                  env->log_type_id, t->info);
4969                 return -EINVAL;
4970         }
4971
4972         if (BTF_INFO_KIND(t->info) > BTF_KIND_MAX ||
4973             BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNKN) {
4974                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid kind:%u",
4975                                  env->log_type_id, BTF_INFO_KIND(t->info));
4976                 return -EINVAL;
4977         }
4978
4979         if (!btf_name_offset_valid(env->btf, t->name_off)) {
4980                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid name_offset:%u",
4981                                  env->log_type_id, t->name_off);
4982                 return -EINVAL;
4983         }
4984
4985         var_meta_size = btf_type_ops(t)->check_meta(env, t, meta_left);
4986         if (var_meta_size < 0)
4987                 return var_meta_size;
4988
4989         meta_left -= var_meta_size;
4990
4991         return saved_meta_left - meta_left;
4992 }
4993
4994 static int btf_check_all_metas(struct btf_verifier_env *env)
4995 {
4996         struct btf *btf = env->btf;
4997         struct btf_header *hdr;
4998         void *cur, *end;
4999
5000         hdr = &btf->hdr;
5001         cur = btf->nohdr_data + hdr->type_off;
5002         end = cur + hdr->type_len;
5003
5004         env->log_type_id = btf->base_btf ? btf->start_id : 1;
5005         while (cur < end) {
5006                 struct btf_type *t = cur;
5007                 s32 meta_size;
5008
5009                 meta_size = btf_check_meta(env, t, end - cur);
5010                 if (meta_size < 0)
5011                         return meta_size;
5012
5013                 btf_add_type(env, t);
5014                 cur += meta_size;
5015                 env->log_type_id++;
5016         }
5017
5018         return 0;
5019 }
5020
5021 static bool btf_resolve_valid(struct btf_verifier_env *env,
5022                               const struct btf_type *t,
5023                               u32 type_id)
5024 {
5025         struct btf *btf = env->btf;
5026
5027         if (!env_type_is_resolved(env, type_id))
5028                 return false;
5029
5030         if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_datasec(t))
5031                 return !btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
5032                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
5033
5034         if (btf_type_is_decl_tag(t) || btf_type_is_func(t))
5035                 return btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
5036                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
5037
5038         if (btf_type_is_modifier(t) || btf_type_is_ptr(t) ||
5039             btf_type_is_var(t)) {
5040                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
5041                 return t &&
5042                        !btf_type_is_modifier(t) &&
5043                        !btf_type_is_var(t) &&
5044                        !btf_type_is_datasec(t);
5045         }
5046
5047         if (btf_type_is_array(t)) {
5048                 const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
5049                 const struct btf_type *elem_type;
5050                 u32 elem_type_id = array->type;
5051                 u32 elem_size;
5052
5053                 elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
5054                 return elem_type && !btf_type_is_modifier(elem_type) &&
5055                         (array->nelems * elem_size ==
5056                          btf_resolved_type_size(btf, type_id));
5057         }
5058
5059         return false;
5060 }
5061
5062 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
5063                        const struct btf_type *t, u32 type_id)
5064 {
5065         u32 save_log_type_id = env->log_type_id;
5066         const struct resolve_vertex *v;
5067         int err = 0;
5068
5069         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
5070         env_stack_push(env, t, type_id);
5071         while (!err && (v = env_stack_peak(env))) {
5072                 env->log_type_id = v->type_id;
5073                 err = btf_type_ops(v->t)->resolve(env, v);
5074         }
5075
5076         env->log_type_id = type_id;
5077         if (err == -E2BIG) {
5078                 btf_verifier_log_type(env, t,
5079                                       "Exceeded max resolving depth:%u",
5080                                       MAX_RESOLVE_DEPTH);
5081         } else if (err == -EEXIST) {
5082                 btf_verifier_log_type(env, t, "Loop detected");
5083         }
5084
5085         /* Final sanity check */
5086         if (!err && !btf_resolve_valid(env, t, type_id)) {
5087                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid resolve state");
5088                 err = -EINVAL;
5089         }
5090
5091         env->log_type_id = save_log_type_id;
5092         return err;
5093 }
5094
5095 static int btf_check_all_types(struct btf_verifier_env *env)
5096 {
5097         struct btf *btf = env->btf;
5098         const struct btf_type *t;
5099         u32 type_id, i;
5100         int err;
5101
5102         err = env_resolve_init(env);
5103         if (err)
5104                 return err;
5105
5106         env->phase++;
5107         for (i = btf->base_btf ? 0 : 1; i < btf->nr_types; i++) {
5108                 type_id = btf->start_id + i;
5109                 t = btf_type_by_id(btf, type_id);
5110
5111                 env->log_type_id = type_id;
5112                 if (btf_type_needs_resolve(t) &&
5113                     !env_type_is_resolved(env, type_id)) {
5114                         err = btf_resolve(env, t, type_id);
5115                         if (err)
5116                                 return err;
5117                 }
5118
5119                 if (btf_type_is_func_proto(t)) {
5120                         err = btf_func_proto_check(env, t);
5121                         if (err)
5122                                 return err;
5123                 }
5124         }
5125
5126         return 0;
5127 }
5128
5129 static int btf_parse_type_sec(struct btf_verifier_env *env)
5130 {
5131         const struct btf_header *hdr = &env->btf->hdr;
5132         int err;
5133
5134         /* Type section must align to 4 bytes */
5135         if (hdr->type_off & (sizeof(u32) - 1)) {
5136                 btf_verifier_log(env, "Unaligned type_off");
5137                 return -EINVAL;
5138         }
5139
5140         if (!env->btf->base_btf && !hdr->type_len) {
5141                 btf_verifier_log(env, "No type found");
5142                 return -EINVAL;
5143         }
5144
5145         err = btf_check_all_metas(env);
5146         if (err)
5147                 return err;
5148
5149         return btf_check_all_types(env);
5150 }
5151
5152 static int btf_parse_str_sec(struct btf_verifier_env *env)
5153 {
5154         const struct btf_header *hdr;
5155         struct btf *btf = env->btf;
5156         const char *start, *end;
5157
5158         hdr = &btf->hdr;
5159         start = btf->nohdr_data + hdr->str_off;
5160         end = start + hdr->str_len;
5161
5162         if (end != btf->data + btf->data_size) {
5163                 btf_verifier_log(env, "String section is not at the end");
5164                 return -EINVAL;
5165         }
5166
5167         btf->strings = start;
5168
5169         if (btf->base_btf && !hdr->str_len)
5170                 return 0;
5171         if (!hdr->str_len || hdr->str_len - 1 > BTF_MAX_NAME_OFFSET || end[-1]) {
5172                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5173                 return -EINVAL;
5174         }
5175         if (!btf->base_btf && start[0]) {
5176                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5177                 return -EINVAL;
5178         }
5179
5180         return 0;
5181 }
5182
5183 static const size_t btf_sec_info_offset[] = {
5184         offsetof(struct btf_header, type_off),
5185         offsetof(struct btf_header, str_off),
5186 };
5187
5188 static int btf_sec_info_cmp(const void *a, const void *b)
5189 {
5190         const struct btf_sec_info *x = a;
5191         const struct btf_sec_info *y = b;
5192
5193         return (int)(x->off - y->off) ? : (int)(x->len - y->len);
5194 }
5195
5196 static int btf_check_sec_info(struct btf_verifier_env *env,
5197                               u32 btf_data_size)
5198 {
5199         struct btf_sec_info secs[ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset)];
5200         u32 total, expected_total, i;
5201         const struct btf_header *hdr;
5202         const struct btf *btf;
5203
5204         btf = env->btf;
5205         hdr = &btf->hdr;
5206
5207         /* Populate the secs from hdr */
5208         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++)
5209                 secs[i] = *(struct btf_sec_info *)((void *)hdr +
5210                                                    btf_sec_info_offset[i]);
5211
5212         sort(secs, ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset),
5213              sizeof(struct btf_sec_info), btf_sec_info_cmp, NULL);
5214
5215         /* Check for gaps and overlap among sections */
5216         total = 0;
5217         expected_total = btf_data_size - hdr->hdr_len;
5218         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++) {
5219                 if (expected_total < secs[i].off) {
5220                         btf_verifier_log(env, "Invalid section offset");
5221                         return -EINVAL;
5222                 }
5223                 if (total < secs[i].off) {
5224                         /* gap */
5225                         btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5226                         return -EINVAL;
5227                 }
5228                 if (total > secs[i].off) {
5229                         btf_verifier_log(env, "Section overlap found");
5230                         return -EINVAL;
5231                 }
5232                 if (expected_total - total < secs[i].len) {
5233                         btf_verifier_log(env,
5234                                          "Total section length too long");
5235                         return -EINVAL;
5236                 }
5237                 total += secs[i].len;
5238         }
5239
5240         /* There is data other than hdr and known sections */
5241         if (expected_total != total) {
5242                 btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5243                 return -EINVAL;
5244         }
5245
5246         return 0;
5247 }
5248
5249 static int btf_parse_hdr(struct btf_verifier_env *env)
5250 {
5251         u32 hdr_len, hdr_copy, btf_data_size;
5252         const struct btf_header *hdr;
5253         struct btf *btf;
5254
5255         btf = env->btf;
5256         btf_data_size = btf->data_size;
5257
5258         if (btf_data_size < offsetofend(struct btf_header, hdr_len)) {
5259                 btf_verifier_log(env, "hdr_len not found");
5260                 return -EINVAL;
5261         }
5262
5263         hdr = btf->data;
5264         hdr_len = hdr->hdr_len;
5265         if (btf_data_size < hdr_len) {
5266                 btf_verifier_log(env, "btf_header not found");
5267                 return -EINVAL;
5268         }
5269
5270         /* Ensure the unsupported header fields are zero */
5271         if (hdr_len > sizeof(btf->hdr)) {
5272                 u8 *expected_zero = btf->data + sizeof(btf->hdr);
5273                 u8 *end = btf->data + hdr_len;
5274
5275                 for (; expected_zero < end; expected_zero++) {
5276                         if (*expected_zero) {
5277                                 btf_verifier_log(env, "Unsupported btf_header");
5278                                 return -E2BIG;
5279                         }
5280                 }
5281         }
5282
5283         hdr_copy = min_t(u32, hdr_len, sizeof(btf->hdr));
5284         memcpy(&btf->hdr, btf->data, hdr_copy);
5285
5286         hdr = &btf->hdr;
5287
5288         btf_verifier_log_hdr(env, btf_data_size);
5289
5290         if (hdr->magic != BTF_MAGIC) {
5291                 btf_verifier_log(env, "Invalid magic");
5292                 return -EINVAL;
5293         }
5294
5295         if (hdr->version != BTF_VERSION) {
5296                 btf_verifier_log(env, "Unsupported version");
5297                 return -ENOTSUPP;
5298         }
5299
5300         if (hdr->flags) {
5301                 btf_verifier_log(env, "Unsupported flags");
5302                 return -ENOTSUPP;
5303         }
5304
5305         if (!btf->base_btf && btf_data_size == hdr->hdr_len) {
5306                 btf_verifier_log(env, "No data");
5307                 return -EINVAL;
5308         }
5309
5310         return btf_check_sec_info(env, btf_data_size);
5311 }
5312
5313 static const char *alloc_obj_fields[] = {
5314         "bpf_spin_lock",
5315         "bpf_list_head",
5316         "bpf_list_node",
5317         "bpf_rb_root",
5318         "bpf_rb_node",
5319         "bpf_refcount",
5320 };
5321
5322 static struct btf_struct_metas *
5323 btf_parse_struct_metas(struct bpf_verifier_log *log, struct btf *btf)
5324 {
5325         union {
5326                 struct btf_id_set set;
5327                 struct {
5328                         u32 _cnt;
5329                         u32 _ids[ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields)];
5330                 } _arr;
5331         } aof;
5332         struct btf_struct_metas *tab = NULL;
5333         int i, n, id, ret;
5334
5335         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_set, cnt) != 0);
5336         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct btf_id_set) != sizeof(u32));
5337
5338         memset(&aof, 0, sizeof(aof));
5339         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields); i++) {
5340                 /* Try to find whether this special type exists in user BTF, and
5341                  * if so remember its ID so we can easily find it among members
5342                  * of structs that we iterate in the next loop.
5343                  */
5344                 id = btf_find_by_name_kind(btf, alloc_obj_fields[i], BTF_KIND_STRUCT);
5345                 if (id < 0)
5346                         continue;
5347                 aof.set.ids[aof.set.cnt++] = id;
5348         }
5349
5350         if (!aof.set.cnt)
5351                 return NULL;
5352         sort(&aof.set.ids, aof.set.cnt, sizeof(aof.set.ids[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
5353
5354         n = btf_nr_types(btf);
5355         for (i = 1; i < n; i++) {
5356                 struct btf_struct_metas *new_tab;
5357                 const struct btf_member *member;
5358                 struct btf_struct_meta *type;
5359                 struct btf_record *record;
5360                 const struct btf_type *t;
5361                 int j, tab_cnt;
5362
5363                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5364                 if (!t) {
5365                         ret = -EINVAL;
5366                         goto free;
5367                 }
5368                 if (!__btf_type_is_struct(t))
5369                         continue;
5370
5371                 cond_resched();
5372
5373                 for_each_member(j, t, member) {
5374                         if (btf_id_set_contains(&aof.set, member->type))
5375                                 goto parse;
5376                 }
5377                 continue;
5378         parse:
5379                 tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
5380                 new_tab = krealloc(tab, offsetof(struct btf_struct_metas, types[tab_cnt + 1]),
5381                                    GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5382                 if (!new_tab) {
5383                         ret = -ENOMEM;
5384                         goto free;
5385                 }
5386                 if (!tab)
5387                         new_tab->cnt = 0;
5388                 tab = new_tab;
5389
5390                 type = &tab->types[tab->cnt];
5391                 type->btf_id = i;
5392                 record = btf_parse_fields(btf, t, BPF_SPIN_LOCK | BPF_LIST_HEAD | BPF_LIST_NODE |
5393                                                   BPF_RB_ROOT | BPF_RB_NODE | BPF_REFCOUNT, t->size);
5394                 /* The record cannot be unset, treat it as an error if so */
5395                 if (IS_ERR_OR_NULL(record)) {
5396                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(record) ?: -EFAULT;
5397                         goto free;
5398                 }
5399                 type->record = record;
5400                 tab->cnt++;
5401         }
5402         return tab;
5403 free:
5404         btf_struct_metas_free(tab);
5405         return ERR_PTR(ret);
5406 }
5407
5408 struct btf_struct_meta *btf_find_struct_meta(const struct btf *btf, u32 btf_id)
5409 {
5410         struct btf_struct_metas *tab;
5411
5412         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_struct_meta, btf_id) != 0);
5413         tab = btf->struct_meta_tab;
5414         if (!tab)
5415                 return NULL;
5416         return bsearch(&btf_id, tab->types, tab->cnt, sizeof(tab->types[0]), btf_id_cmp_func);
5417 }
5418
5419 static int btf_check_type_tags(struct btf_verifier_env *env,
5420                                struct btf *btf, int start_id)
5421 {
5422         int i, n, good_id = start_id - 1;
5423         bool in_tags;
5424
5425         n = btf_nr_types(btf);
5426         for (i = start_id; i < n; i++) {
5427                 const struct btf_type *t;
5428                 int chain_limit = 32;
5429                 u32 cur_id = i;
5430
5431                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5432                 if (!t)
5433                         return -EINVAL;
5434                 if (!btf_type_is_modifier(t))
5435                         continue;
5436
5437                 cond_resched();
5438
5439                 in_tags = btf_type_is_type_tag(t);
5440                 while (btf_type_is_modifier(t)) {
5441                         if (!chain_limit--) {
5442                                 btf_verifier_log(env, "Max chain length or cycle detected");
5443                                 return -ELOOP;
5444                         }
5445                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5446                                 if (!in_tags) {
5447                                         btf_verifier_log(env, "Type tags don't precede modifiers");
5448                                         return -EINVAL;
5449                                 }
5450                         } else if (in_tags) {
5451                                 in_tags = false;
5452                         }
5453                         if (cur_id <= good_id)
5454                                 break;
5455                         /* Move to next type */
5456                         cur_id = t->type;
5457                         t = btf_type_by_id(btf, cur_id);
5458                         if (!t)
5459                                 return -EINVAL;
5460                 }
5461                 good_id = i;
5462         }
5463         return 0;
5464 }
5465
5466 static int finalize_log(struct bpf_verifier_log *log, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
5467 {
5468         u32 log_true_size;
5469         int err;
5470
5471         err = bpf_vlog_finalize(log, &log_true_size);
5472
5473         if (uattr_size >= offsetofend(union bpf_attr, btf_log_true_size) &&
5474             copy_to_bpfptr_offset(uattr, offsetof(union bpf_attr, btf_log_true_size),
5475                                   &log_true_size, sizeof(log_true_size)))
5476                 err = -EFAULT;
5477
5478         return err;
5479 }
5480
5481 static struct btf *btf_parse(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
5482 {
5483         bpfptr_t btf_data = make_bpfptr(attr->btf, uattr.is_kernel);
5484         char __user *log_ubuf = u64_to_user_ptr(attr->btf_log_buf);
5485         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
5486         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5487         struct btf *btf = NULL;
5488         u8 *data;
5489         int err, ret;
5490
5491         if (attr->btf_size > BTF_MAX_SIZE)
5492                 return ERR_PTR(-E2BIG);
5493
5494         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5495         if (!env)
5496                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5497
5498         /* user could have requested verbose verifier output
5499          * and supplied buffer to store the verification trace
5500          */
5501         err = bpf_vlog_init(&env->log, attr->btf_log_level,
5502                             log_ubuf, attr->btf_log_size);
5503         if (err)
5504                 goto errout_free;
5505
5506         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5507         if (!btf) {
5508                 err = -ENOMEM;
5509                 goto errout;
5510         }
5511         env->btf = btf;
5512
5513         data = kvmalloc(attr->btf_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5514         if (!data) {
5515                 err = -ENOMEM;
5516                 goto errout;
5517         }
5518
5519         btf->data = data;
5520         btf->data_size = attr->btf_size;
5521
5522         if (copy_from_bpfptr(data, btf_data, attr->btf_size)) {
5523                 err = -EFAULT;
5524                 goto errout;
5525         }
5526
5527         err = btf_parse_hdr(env);
5528         if (err)
5529                 goto errout;
5530
5531         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5532
5533         err = btf_parse_str_sec(env);
5534         if (err)
5535                 goto errout;
5536
5537         err = btf_parse_type_sec(env);
5538         if (err)
5539                 goto errout;
5540
5541         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5542         if (err)
5543                 goto errout;
5544
5545         struct_meta_tab = btf_parse_struct_metas(&env->log, btf);
5546         if (IS_ERR(struct_meta_tab)) {
5547                 err = PTR_ERR(struct_meta_tab);
5548                 goto errout;
5549         }
5550         btf->struct_meta_tab = struct_meta_tab;
5551
5552         if (struct_meta_tab) {
5553                 int i;
5554
5555                 for (i = 0; i < struct_meta_tab->cnt; i++) {
5556                         err = btf_check_and_fixup_fields(btf, struct_meta_tab->types[i].record);
5557                         if (err < 0)
5558                                 goto errout_meta;
5559                 }
5560         }
5561
5562         err = finalize_log(&env->log, uattr, uattr_size);
5563         if (err)
5564                 goto errout_free;
5565
5566         btf_verifier_env_free(env);
5567         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5568         return btf;
5569
5570 errout_meta:
5571         btf_free_struct_meta_tab(btf);
5572 errout:
5573         /* overwrite err with -ENOSPC or -EFAULT */
5574         ret = finalize_log(&env->log, uattr, uattr_size);
5575         if (ret)
5576                 err = ret;
5577 errout_free:
5578         btf_verifier_env_free(env);
5579         if (btf)
5580                 btf_free(btf);
5581         return ERR_PTR(err);
5582 }
5583
5584 extern char __weak __start_BTF[];
5585 extern char __weak __stop_BTF[];
5586 extern struct btf *btf_vmlinux;
5587
5588 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
5589 #define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
5590 static union {
5591         struct bpf_ctx_convert {
5592 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5593         prog_ctx_type _id##_prog; \
5594         kern_ctx_type _id##_kern;
5595 #include <linux/bpf_types.h>
5596 #undef BPF_PROG_TYPE
5597         } *__t;
5598         /* 't' is written once under lock. Read many times. */
5599         const struct btf_type *t;
5600 } bpf_ctx_convert;
5601 enum {
5602 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5603         __ctx_convert##_id,
5604 #include <linux/bpf_types.h>
5605 #undef BPF_PROG_TYPE
5606         __ctx_convert_unused, /* to avoid empty enum in extreme .config */
5607 };
5608 static u8 bpf_ctx_convert_map[] = {
5609 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5610         [_id] = __ctx_convert##_id,
5611 #include <linux/bpf_types.h>
5612 #undef BPF_PROG_TYPE
5613         0, /* avoid empty array */
5614 };
5615 #undef BPF_MAP_TYPE
5616 #undef BPF_LINK_TYPE
5617
5618 const struct btf_member *
5619 btf_get_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5620                       const struct btf_type *t, enum bpf_prog_type prog_type,
5621                       int arg)
5622 {
5623         const struct btf_type *conv_struct;
5624         const struct btf_type *ctx_struct;
5625         const struct btf_member *ctx_type;
5626         const char *tname, *ctx_tname;
5627
5628         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5629         if (!conv_struct) {
5630                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5631                 return NULL;
5632         }
5633         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5634         while (btf_type_is_modifier(t))
5635                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5636         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5637                 /* Only pointer to struct is supported for now.
5638                  * That means that BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT with BTF
5639                  * is not supported yet.
5640                  * BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT is fine.
5641                  */
5642                 return NULL;
5643         }
5644         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5645         if (!tname) {
5646                 bpf_log(log, "arg#%d struct doesn't have a name\n", arg);
5647                 return NULL;
5648         }
5649         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5650         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2;
5651         /* ctx_struct is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5652          * Like 'struct __sk_buff'
5653          */
5654         ctx_struct = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5655         if (!ctx_struct)
5656                 /* should not happen */
5657                 return NULL;
5658 again:
5659         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_struct->name_off);
5660         if (!ctx_tname) {
5661                 /* should not happen */
5662                 bpf_log(log, "Please fix kernel include/linux/bpf_types.h\n");
5663                 return NULL;
5664         }
5665         /* only compare that prog's ctx type name is the same as
5666          * kernel expects. No need to compare field by field.
5667          * It's ok for bpf prog to do:
5668          * struct __sk_buff {};
5669          * int socket_filter_bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
5670          * { // no fields of skb are ever used }
5671          */
5672         if (strcmp(ctx_tname, "__sk_buff") == 0 && strcmp(tname, "sk_buff") == 0)
5673                 return ctx_type;
5674         if (strcmp(ctx_tname, "xdp_md") == 0 && strcmp(tname, "xdp_buff") == 0)
5675                 return ctx_type;
5676         if (strcmp(ctx_tname, tname)) {
5677                 /* bpf_user_pt_regs_t is a typedef, so resolve it to
5678                  * underlying struct and check name again
5679                  */
5680                 if (!btf_type_is_modifier(ctx_struct))
5681                         return NULL;
5682                 while (btf_type_is_modifier(ctx_struct))
5683                         ctx_struct = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_struct->type);
5684                 goto again;
5685         }
5686         return ctx_type;
5687 }
5688
5689 static int btf_translate_to_vmlinux(struct bpf_verifier_log *log,
5690                                      struct btf *btf,
5691                                      const struct btf_type *t,
5692                                      enum bpf_prog_type prog_type,
5693                                      int arg)
5694 {
5695         const struct btf_member *prog_ctx_type, *kern_ctx_type;
5696
5697         prog_ctx_type = btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, arg);
5698         if (!prog_ctx_type)
5699                 return -ENOENT;
5700         kern_ctx_type = prog_ctx_type + 1;
5701         return kern_ctx_type->type;
5702 }
5703
5704 int get_kern_ctx_btf_id(struct bpf_verifier_log *log, enum bpf_prog_type prog_type)
5705 {
5706         const struct btf_member *kctx_member;
5707         const struct btf_type *conv_struct;
5708         const struct btf_type *kctx_type;
5709         u32 kctx_type_id;
5710
5711         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5712         /* get member for kernel ctx type */
5713         kctx_member = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2 + 1;
5714         kctx_type_id = kctx_member->type;
5715         kctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, kctx_type_id);
5716         if (!btf_type_is_struct(kctx_type)) {
5717                 bpf_log(log, "kern ctx type id %u is not a struct\n", kctx_type_id);
5718                 return -EINVAL;
5719         }
5720
5721         return kctx_type_id;
5722 }
5723
5724 BTF_ID_LIST(bpf_ctx_convert_btf_id)
5725 BTF_ID(struct, bpf_ctx_convert)
5726
5727 struct btf *btf_parse_vmlinux(void)
5728 {
5729         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5730         struct bpf_verifier_log *log;
5731         struct btf *btf = NULL;
5732         int err;
5733
5734         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5735         if (!env)
5736                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5737
5738         log = &env->log;
5739         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5740
5741         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5742         if (!btf) {
5743                 err = -ENOMEM;
5744                 goto errout;
5745         }
5746         env->btf = btf;
5747
5748         btf->data = __start_BTF;
5749         btf->data_size = __stop_BTF - __start_BTF;
5750         btf->kernel_btf = true;
5751         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "vmlinux");
5752
5753         err = btf_parse_hdr(env);
5754         if (err)
5755                 goto errout;
5756
5757         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5758
5759         err = btf_parse_str_sec(env);
5760         if (err)
5761                 goto errout;
5762
5763         err = btf_check_all_metas(env);
5764         if (err)
5765                 goto errout;
5766
5767         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5768         if (err)
5769                 goto errout;
5770
5771         /* btf_parse_vmlinux() runs under bpf_verifier_lock */
5772         bpf_ctx_convert.t = btf_type_by_id(btf, bpf_ctx_convert_btf_id[0]);
5773
5774         bpf_struct_ops_init(btf, log);
5775
5776         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5777
5778         err = btf_alloc_id(btf);
5779         if (err)
5780                 goto errout;
5781
5782         btf_verifier_env_free(env);
5783         return btf;
5784
5785 errout:
5786         btf_verifier_env_free(env);
5787         if (btf) {
5788                 kvfree(btf->types);
5789                 kfree(btf);
5790         }
5791         return ERR_PTR(err);
5792 }
5793
5794 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
5795
5796 static struct btf *btf_parse_module(const char *module_name, const void *data, unsigned int data_size)
5797 {
5798         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5799         struct bpf_verifier_log *log;
5800         struct btf *btf = NULL, *base_btf;
5801         int err;
5802
5803         base_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
5804         if (IS_ERR(base_btf))
5805                 return base_btf;
5806         if (!base_btf)
5807                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5808
5809         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5810         if (!env)
5811                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5812
5813         log = &env->log;
5814         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5815
5816         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5817         if (!btf) {
5818                 err = -ENOMEM;
5819                 goto errout;
5820         }
5821         env->btf = btf;
5822
5823         btf->base_btf = base_btf;
5824         btf->start_id = base_btf->nr_types;
5825         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
5826         btf->kernel_btf = true;
5827         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", module_name);
5828
5829         btf->data = kvmalloc(data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5830         if (!btf->data) {
5831                 err = -ENOMEM;
5832                 goto errout;
5833         }
5834         memcpy(btf->data, data, data_size);
5835         btf->data_size = data_size;
5836
5837         err = btf_parse_hdr(env);
5838         if (err)
5839                 goto errout;
5840
5841         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5842
5843         err = btf_parse_str_sec(env);
5844         if (err)
5845                 goto errout;
5846
5847         err = btf_check_all_metas(env);
5848         if (err)
5849                 goto errout;
5850
5851         err = btf_check_type_tags(env, btf, btf_nr_types(base_btf));
5852         if (err)
5853                 goto errout;
5854
5855         btf_verifier_env_free(env);
5856         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5857         return btf;
5858
5859 errout:
5860         btf_verifier_env_free(env);
5861         if (btf) {
5862                 kvfree(btf->data);
5863                 kvfree(btf->types);
5864                 kfree(btf);
5865         }
5866         return ERR_PTR(err);
5867 }
5868
5869 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
5870
5871 struct btf *bpf_prog_get_target_btf(const struct bpf_prog *prog)
5872 {
5873         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5874
5875         if (tgt_prog)
5876                 return tgt_prog->aux->btf;
5877         else
5878                 return prog->aux->attach_btf;
5879 }
5880
5881 static bool is_int_ptr(struct btf *btf, const struct btf_type *t)
5882 {
5883         /* skip modifiers */
5884         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
5885
5886         return btf_type_is_int(t);
5887 }
5888
5889 static u32 get_ctx_arg_idx(struct btf *btf, const struct btf_type *func_proto,
5890                            int off)
5891 {
5892         const struct btf_param *args;
5893         const struct btf_type *t;
5894         u32 offset = 0, nr_args;
5895         int i;
5896
5897         if (!func_proto)
5898                 return off / 8;
5899
5900         nr_args = btf_type_vlen(func_proto);
5901         args = (const struct btf_param *)(func_proto + 1);
5902         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
5903                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
5904                 offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
5905                 if (off < offset)
5906                         return i;
5907         }
5908
5909         t = btf_type_skip_modifiers(btf, func_proto->type, NULL);
5910         offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
5911         if (off < offset)
5912                 return nr_args;
5913
5914         return nr_args + 1;
5915 }
5916
5917 static bool prog_args_trusted(const struct bpf_prog *prog)
5918 {
5919         enum bpf_attach_type atype = prog->expected_attach_type;
5920
5921         switch (prog->type) {
5922         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
5923                 return atype == BPF_TRACE_RAW_TP || atype == BPF_TRACE_ITER;
5924         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
5925                 return bpf_lsm_is_trusted(prog);
5926         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
5927                 return true;
5928         default:
5929                 return false;
5930         }
5931 }
5932
5933 bool btf_ctx_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
5934                     const struct bpf_prog *prog,
5935                     struct bpf_insn_access_aux *info)
5936 {
5937         const struct btf_type *t = prog->aux->attach_func_proto;
5938         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5939         struct btf *btf = bpf_prog_get_target_btf(prog);
5940         const char *tname = prog->aux->attach_func_name;
5941         struct bpf_verifier_log *log = info->log;
5942         const struct btf_param *args;
5943         const char *tag_value;
5944         u32 nr_args, arg;
5945         int i, ret;
5946
5947         if (off % 8) {
5948                 bpf_log(log, "func '%s' offset %d is not multiple of 8\n",
5949                         tname, off);
5950                 return false;
5951         }
5952         arg = get_ctx_arg_idx(btf, t, off);
5953         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
5954         /* if (t == NULL) Fall back to default BPF prog with
5955          * MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 arguments.
5956          */
5957         nr_args = t ? btf_type_vlen(t) : MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5958         if (prog->aux->attach_btf_trace) {
5959                 /* skip first 'void *__data' argument in btf_trace_##name typedef */
5960                 args++;
5961                 nr_args--;
5962         }
5963
5964         if (arg > nr_args) {
5965                 bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5966                         tname, arg + 1);
5967                 return false;
5968         }
5969
5970         if (arg == nr_args) {
5971                 switch (prog->expected_attach_type) {
5972                 case BPF_LSM_CGROUP:
5973                 case BPF_LSM_MAC:
5974                 case BPF_TRACE_FEXIT:
5975                         /* When LSM programs are attached to void LSM hooks
5976                          * they use FEXIT trampolines and when attached to
5977                          * int LSM hooks, they use MODIFY_RETURN trampolines.
5978                          *
5979                          * While the LSM programs are BPF_MODIFY_RETURN-like
5980                          * the check:
5981                          *
5982                          *      if (ret_type != 'int')
5983                          *              return -EINVAL;
5984                          *
5985                          * is _not_ done here. This is still safe as LSM hooks
5986                          * have only void and int return types.
5987                          */
5988                         if (!t)
5989                                 return true;
5990                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5991                         break;
5992                 case BPF_MODIFY_RETURN:
5993                         /* For now the BPF_MODIFY_RETURN can only be attached to
5994                          * functions that return an int.
5995                          */
5996                         if (!t)
5997                                 return false;
5998
5999                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6000                         if (!btf_type_is_small_int(t)) {
6001                                 bpf_log(log,
6002                                         "ret type %s not allowed for fmod_ret\n",
6003                                         btf_type_str(t));
6004                                 return false;
6005                         }
6006                         break;
6007                 default:
6008                         bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
6009                                 tname, arg + 1);
6010                         return false;
6011                 }
6012         } else {
6013                 if (!t)
6014                         /* Default prog with MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS args */
6015                         return true;
6016                 t = btf_type_by_id(btf, args[arg].type);
6017         }
6018
6019         /* skip modifiers */
6020         while (btf_type_is_modifier(t))
6021                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6022         if (btf_type_is_small_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
6023                 /* accessing a scalar */
6024                 return true;
6025         if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6026                 bpf_log(log,
6027                         "func '%s' arg%d '%s' has type %s. Only pointer access is allowed\n",
6028                         tname, arg,
6029                         __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6030                         btf_type_str(t));
6031                 return false;
6032         }
6033
6034         /* check for PTR_TO_RDONLY_BUF_OR_NULL or PTR_TO_RDWR_BUF_OR_NULL */
6035         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
6036                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
6037                 u32 type, flag;
6038
6039                 type = base_type(ctx_arg_info->reg_type);
6040                 flag = type_flag(ctx_arg_info->reg_type);
6041                 if (ctx_arg_info->offset == off && type == PTR_TO_BUF &&
6042                     (flag & PTR_MAYBE_NULL)) {
6043                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
6044                         return true;
6045                 }
6046         }
6047
6048         if (t->type == 0)
6049                 /* This is a pointer to void.
6050                  * It is the same as scalar from the verifier safety pov.
6051                  * No further pointer walking is allowed.
6052                  */
6053                 return true;
6054
6055         if (is_int_ptr(btf, t))
6056                 return true;
6057
6058         /* this is a pointer to another type */
6059         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
6060                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
6061
6062                 if (ctx_arg_info->offset == off) {
6063                         if (!ctx_arg_info->btf_id) {
6064                                 bpf_log(log,"invalid btf_id for context argument offset %u\n", off);
6065                                 return false;
6066                         }
6067
6068                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
6069                         info->btf = btf_vmlinux;
6070                         info->btf_id = ctx_arg_info->btf_id;
6071                         return true;
6072                 }
6073         }
6074
6075         info->reg_type = PTR_TO_BTF_ID;
6076         if (prog_args_trusted(prog))
6077                 info->reg_type |= PTR_TRUSTED;
6078
6079         if (tgt_prog) {
6080                 enum bpf_prog_type tgt_type;
6081
6082                 if (tgt_prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6083                         tgt_type = tgt_prog->aux->saved_dst_prog_type;
6084                 else
6085                         tgt_type = tgt_prog->type;
6086
6087                 ret = btf_translate_to_vmlinux(log, btf, t, tgt_type, arg);
6088                 if (ret > 0) {
6089                         info->btf = btf_vmlinux;
6090                         info->btf_id = ret;
6091                         return true;
6092                 } else {
6093                         return false;
6094                 }
6095         }
6096
6097         info->btf = btf;
6098         info->btf_id = t->type;
6099         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6100
6101         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
6102                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6103                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6104                         info->reg_type |= MEM_USER;
6105                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6106                         info->reg_type |= MEM_PERCPU;
6107         }
6108
6109         /* skip modifiers */
6110         while (btf_type_is_modifier(t)) {
6111                 info->btf_id = t->type;
6112                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6113         }
6114         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6115                 bpf_log(log,
6116                         "func '%s' arg%d type %s is not a struct\n",
6117                         tname, arg, btf_type_str(t));
6118                 return false;
6119         }
6120         bpf_log(log, "func '%s' arg%d has btf_id %d type %s '%s'\n",
6121                 tname, arg, info->btf_id, btf_type_str(t),
6122                 __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
6123         return true;
6124 }
6125
6126 enum bpf_struct_walk_result {
6127         /* < 0 error */
6128         WALK_SCALAR = 0,
6129         WALK_PTR,
6130         WALK_STRUCT,
6131 };
6132
6133 static int btf_struct_walk(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
6134                            const struct btf_type *t, int off, int size,
6135                            u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag,
6136                            const char **field_name)
6137 {
6138         u32 i, moff, mtrue_end, msize = 0, total_nelems = 0;
6139         const struct btf_type *mtype, *elem_type = NULL;
6140         const struct btf_member *member;
6141         const char *tname, *mname, *tag_value;
6142         u32 vlen, elem_id, mid;
6143
6144 again:
6145         if (btf_type_is_modifier(t))
6146                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6147         tname = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6148         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6149                 bpf_log(log, "Type '%s' is not a struct\n", tname);
6150                 return -EINVAL;
6151         }
6152
6153         vlen = btf_type_vlen(t);
6154         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION && vlen != 1 && !(*flag & PTR_UNTRUSTED))
6155                 /*
6156                  * walking unions yields untrusted pointers
6157                  * with exception of __bpf_md_ptr and other
6158                  * unions with a single member
6159                  */
6160                 *flag |= PTR_UNTRUSTED;
6161
6162         if (off + size > t->size) {
6163                 /* If the last element is a variable size array, we may
6164                  * need to relax the rule.
6165                  */
6166                 struct btf_array *array_elem;
6167
6168                 if (vlen == 0)
6169                         goto error;
6170
6171                 member = btf_type_member(t) + vlen - 1;
6172                 mtype = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type,
6173                                                 NULL);
6174                 if (!btf_type_is_array(mtype))
6175                         goto error;
6176
6177                 array_elem = (struct btf_array *)(mtype + 1);
6178                 if (array_elem->nelems != 0)
6179                         goto error;
6180
6181                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6182                 if (off < moff)
6183                         goto error;
6184
6185                 /* allow structure and integer */
6186                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, array_elem->type,
6187                                             NULL);
6188
6189                 if (btf_type_is_int(t))
6190                         return WALK_SCALAR;
6191
6192                 if (!btf_type_is_struct(t))
6193                         goto error;
6194
6195                 off = (off - moff) % t->size;
6196                 goto again;
6197
6198 error:
6199                 bpf_log(log, "access beyond struct %s at off %u size %u\n",
6200                         tname, off, size);
6201                 return -EACCES;
6202         }
6203
6204         for_each_member(i, t, member) {
6205                 /* offset of the field in bytes */
6206                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6207                 if (off + size <= moff)
6208                         /* won't find anything, field is already too far */
6209                         break;
6210
6211                 if (__btf_member_bitfield_size(t, member)) {
6212                         u32 end_bit = __btf_member_bit_offset(t, member) +
6213                                 __btf_member_bitfield_size(t, member);
6214
6215                         /* off <= moff instead of off == moff because clang
6216                          * does not generate a BTF member for anonymous
6217                          * bitfield like the ":16" here:
6218                          * struct {
6219                          *      int :16;
6220                          *      int x:8;
6221                          * };
6222                          */
6223                         if (off <= moff &&
6224                             BITS_ROUNDUP_BYTES(end_bit) <= off + size)
6225                                 return WALK_SCALAR;
6226
6227                         /* off may be accessing a following member
6228                          *
6229                          * or
6230                          *
6231                          * Doing partial access at either end of this
6232                          * bitfield.  Continue on this case also to
6233                          * treat it as not accessing this bitfield
6234                          * and eventually error out as field not
6235                          * found to keep it simple.
6236                          * It could be relaxed if there was a legit
6237                          * partial access case later.
6238                          */
6239                         continue;
6240                 }
6241
6242                 /* In case of "off" is pointing to holes of a struct */
6243                 if (off < moff)
6244                         break;
6245
6246                 /* type of the field */
6247                 mid = member->type;
6248                 mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
6249                 mname = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
6250
6251                 mtype = __btf_resolve_size(btf, mtype, &msize,
6252                                            &elem_type, &elem_id, &total_nelems,
6253                                            &mid);
6254                 if (IS_ERR(mtype)) {
6255                         bpf_log(log, "field %s doesn't have size\n", mname);
6256                         return -EFAULT;
6257                 }
6258
6259                 mtrue_end = moff + msize;
6260                 if (off >= mtrue_end)
6261                         /* no overlap with member, keep iterating */
6262                         continue;
6263
6264                 if (btf_type_is_array(mtype)) {
6265                         u32 elem_idx;
6266
6267                         /* __btf_resolve_size() above helps to
6268                          * linearize a multi-dimensional array.
6269                          *
6270                          * The logic here is treating an array
6271                          * in a struct as the following way:
6272                          *
6273                          * struct outer {
6274                          *      struct inner array[2][2];
6275                          * };
6276                          *
6277                          * looks like:
6278                          *
6279                          * struct outer {
6280                          *      struct inner array_elem0;
6281                          *      struct inner array_elem1;
6282                          *      struct inner array_elem2;
6283                          *      struct inner array_elem3;
6284                          * };
6285                          *
6286                          * When accessing outer->array[1][0], it moves
6287                          * moff to "array_elem2", set mtype to
6288                          * "struct inner", and msize also becomes
6289                          * sizeof(struct inner).  Then most of the
6290                          * remaining logic will fall through without
6291                          * caring the current member is an array or
6292                          * not.
6293                          *
6294                          * Unlike mtype/msize/moff, mtrue_end does not
6295                          * change.  The naming difference ("_true") tells
6296                          * that it is not always corresponding to
6297                          * the current mtype/msize/moff.
6298                          * It is the true end of the current
6299                          * member (i.e. array in this case).  That
6300                          * will allow an int array to be accessed like
6301                          * a scratch space,
6302                          * i.e. allow access beyond the size of
6303                          *      the array's element as long as it is
6304                          *      within the mtrue_end boundary.
6305                          */
6306
6307                         /* skip empty array */
6308                         if (moff == mtrue_end)
6309                                 continue;
6310
6311                         msize /= total_nelems;
6312                         elem_idx = (off - moff) / msize;
6313                         moff += elem_idx * msize;
6314                         mtype = elem_type;
6315                         mid = elem_id;
6316                 }
6317
6318                 /* the 'off' we're looking for is either equal to start
6319                  * of this field or inside of this struct
6320                  */
6321                 if (btf_type_is_struct(mtype)) {
6322                         /* our field must be inside that union or struct */
6323                         t = mtype;
6324
6325                         /* return if the offset matches the member offset */
6326                         if (off == moff) {
6327                                 *next_btf_id = mid;
6328                                 return WALK_STRUCT;
6329                         }
6330
6331                         /* adjust offset we're looking for */
6332                         off -= moff;
6333                         goto again;
6334                 }
6335
6336                 if (btf_type_is_ptr(mtype)) {
6337                         const struct btf_type *stype, *t;
6338                         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
6339                         u32 id;
6340
6341                         if (msize != size || off != moff) {
6342                                 bpf_log(log,
6343                                         "cannot access ptr member %s with moff %u in struct %s with off %u size %u\n",
6344                                         mname, moff, tname, off, size);
6345                                 return -EACCES;
6346                         }
6347
6348                         /* check type tag */
6349                         t = btf_type_by_id(btf, mtype->type);
6350                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
6351                                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6352                                 /* check __user tag */
6353                                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6354                                         tmp_flag = MEM_USER;
6355                                 /* check __percpu tag */
6356                                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6357                                         tmp_flag = MEM_PERCPU;
6358                                 /* check __rcu tag */
6359                                 if (strcmp(tag_value, "rcu") == 0)
6360                                         tmp_flag = MEM_RCU;
6361                         }
6362
6363                         stype = btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
6364                         if (btf_type_is_struct(stype)) {
6365                                 *next_btf_id = id;
6366                                 *flag |= tmp_flag;
6367                                 if (field_name)
6368                                         *field_name = mname;
6369                                 return WALK_PTR;
6370                         }
6371                 }
6372
6373                 /* Allow more flexible access within an int as long as
6374                  * it is within mtrue_end.
6375                  * Since mtrue_end could be the end of an array,
6376                  * that also allows using an array of int as a scratch
6377                  * space. e.g. skb->cb[].
6378                  */
6379                 if (off + size > mtrue_end && !(*flag & PTR_UNTRUSTED)) {
6380                         bpf_log(log,
6381                                 "access beyond the end of member %s (mend:%u) in struct %s with off %u size %u\n",
6382                                 mname, mtrue_end, tname, off, size);
6383                         return -EACCES;
6384                 }
6385
6386                 return WALK_SCALAR;
6387         }
6388         bpf_log(log, "struct %s doesn't have field at offset %d\n", tname, off);
6389         return -EINVAL;
6390 }
6391
6392 int btf_struct_access(struct bpf_verifier_log *log,
6393                       const struct bpf_reg_state *reg,
6394                       int off, int size, enum bpf_access_type atype __maybe_unused,
6395                       u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag,
6396                       const char **field_name)
6397 {
6398         const struct btf *btf = reg->btf;
6399         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
6400         const struct btf_type *t;
6401         u32 id = reg->btf_id;
6402         int err;
6403
6404         while (type_is_alloc(reg->type)) {
6405                 struct btf_struct_meta *meta;
6406                 struct btf_record *rec;
6407                 int i;
6408
6409                 meta = btf_find_struct_meta(btf, id);
6410                 if (!meta)
6411                         break;
6412                 rec = meta->record;
6413                 for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
6414                         struct btf_field *field = &rec->fields[i];
6415                         u32 offset = field->offset;
6416                         if (off < offset + btf_field_type_size(field->type) && offset < off + size) {
6417                                 bpf_log(log,
6418                                         "direct access to %s is disallowed\n",
6419                                         btf_field_type_name(field->type));
6420                                 return -EACCES;
6421                         }
6422                 }
6423                 break;
6424         }
6425
6426         t = btf_type_by_id(btf, id);
6427         do {
6428                 err = btf_struct_walk(log, btf, t, off, size, &id, &tmp_flag, field_name);
6429
6430                 switch (err) {
6431                 case WALK_PTR:
6432                         /* For local types, the destination register cannot
6433                          * become a pointer again.
6434                          */
6435                         if (type_is_alloc(reg->type))
6436                                 return SCALAR_VALUE;
6437                         /* If we found the pointer or scalar on t+off,
6438                          * we're done.
6439                          */
6440                         *next_btf_id = id;
6441                         *flag = tmp_flag;
6442                         return PTR_TO_BTF_ID;
6443                 case WALK_SCALAR:
6444                         return SCALAR_VALUE;
6445                 case WALK_STRUCT:
6446                         /* We found nested struct, so continue the search
6447                          * by diving in it. At this point the offset is
6448                          * aligned with the new type, so set it to 0.
6449                          */
6450                         t = btf_type_by_id(btf, id);
6451                         off = 0;
6452                         break;
6453                 default:
6454                         /* It's either error or unknown return value..
6455                          * scream and leave.
6456                          */
6457                         if (WARN_ONCE(err > 0, "unknown btf_struct_walk return value"))
6458                                 return -EINVAL;
6459                         return err;
6460                 }
6461         } while (t);
6462
6463         return -EINVAL;
6464 }
6465
6466 /* Check that two BTF types, each specified as an BTF object + id, are exactly
6467  * the same. Trivial ID check is not enough due to module BTFs, because we can
6468  * end up with two different module BTFs, but IDs point to the common type in
6469  * vmlinux BTF.
6470  */
6471 bool btf_types_are_same(const struct btf *btf1, u32 id1,
6472                         const struct btf *btf2, u32 id2)
6473 {
6474         if (id1 != id2)
6475                 return false;
6476         if (btf1 == btf2)
6477                 return true;
6478         return btf_type_by_id(btf1, id1) == btf_type_by_id(btf2, id2);
6479 }
6480
6481 bool btf_struct_ids_match(struct bpf_verifier_log *log,
6482                           const struct btf *btf, u32 id, int off,
6483                           const struct btf *need_btf, u32 need_type_id,
6484                           bool strict)
6485 {
6486         const struct btf_type *type;
6487         enum bpf_type_flag flag = 0;
6488         int err;
6489
6490         /* Are we already done? */
6491         if (off == 0 && btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id))
6492                 return true;
6493         /* In case of strict type match, we do not walk struct, the top level
6494          * type match must succeed. When strict is true, off should have already
6495          * been 0.
6496          */
6497         if (strict)
6498                 return false;
6499 again:
6500         type = btf_type_by_id(btf, id);
6501         if (!type)
6502                 return false;
6503         err = btf_struct_walk(log, btf, type, off, 1, &id, &flag, NULL);
6504         if (err != WALK_STRUCT)
6505                 return false;
6506
6507         /* We found nested struct object. If it matches
6508          * the requested ID, we're done. Otherwise let's
6509          * continue the search with offset 0 in the new
6510          * type.
6511          */
6512         if (!btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id)) {
6513                 off = 0;
6514                 goto again;
6515         }
6516
6517         return true;
6518 }
6519
6520 static int __get_type_size(struct btf *btf, u32 btf_id,
6521                            const struct btf_type **ret_type)
6522 {
6523         const struct btf_type *t;
6524
6525         *ret_type = btf_type_by_id(btf, 0);
6526         if (!btf_id)
6527                 /* void */
6528                 return 0;
6529         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6530         while (t && btf_type_is_modifier(t))
6531                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6532         if (!t)
6533                 return -EINVAL;
6534         *ret_type = t;
6535         if (btf_type_is_ptr(t))
6536                 /* kernel size of pointer. Not BPF's size of pointer*/
6537                 return sizeof(void *);
6538         if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
6539                 return t->size;
6540         return -EINVAL;
6541 }
6542
6543 static u8 __get_type_fmodel_flags(const struct btf_type *t)
6544 {
6545         u8 flags = 0;
6546
6547         if (__btf_type_is_struct(t))
6548                 flags |= BTF_FMODEL_STRUCT_ARG;
6549         if (btf_type_is_signed_int(t))
6550                 flags |= BTF_FMODEL_SIGNED_ARG;
6551
6552         return flags;
6553 }
6554
6555 int btf_distill_func_proto(struct bpf_verifier_log *log,
6556                            struct btf *btf,
6557                            const struct btf_type *func,
6558                            const char *tname,
6559                            struct btf_func_model *m)
6560 {
6561         const struct btf_param *args;
6562         const struct btf_type *t;
6563         u32 i, nargs;
6564         int ret;
6565
6566         if (!func) {
6567                 /* BTF function prototype doesn't match the verifier types.
6568                  * Fall back to MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 args.
6569                  */
6570                 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++) {
6571                         m->arg_size[i] = 8;
6572                         m->arg_flags[i] = 0;
6573                 }
6574                 m->ret_size = 8;
6575                 m->ret_flags = 0;
6576                 m->nr_args = MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
6577                 return 0;
6578         }
6579         args = (const struct btf_param *)(func + 1);
6580         nargs = btf_type_vlen(func);
6581         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_ARGS) {
6582                 bpf_log(log,
6583                         "The function %s has %d arguments. Too many.\n",
6584                         tname, nargs);
6585                 return -EINVAL;
6586         }
6587         ret = __get_type_size(btf, func->type, &t);
6588         if (ret < 0 || __btf_type_is_struct(t)) {
6589                 bpf_log(log,
6590                         "The function %s return type %s is unsupported.\n",
6591                         tname, btf_type_str(t));
6592                 return -EINVAL;
6593         }
6594         m->ret_size = ret;
6595         m->ret_flags = __get_type_fmodel_flags(t);
6596
6597         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6598                 if (i == nargs - 1 && args[i].type == 0) {
6599                         bpf_log(log,
6600                                 "The function %s with variable args is unsupported.\n",
6601                                 tname);
6602                         return -EINVAL;
6603                 }
6604                 ret = __get_type_size(btf, args[i].type, &t);
6605
6606                 /* No support of struct argument size greater than 16 bytes */
6607                 if (ret < 0 || ret > 16) {
6608                         bpf_log(log,
6609                                 "The function %s arg%d type %s is unsupported.\n",
6610                                 tname, i, btf_type_str(t));
6611                         return -EINVAL;
6612                 }
6613                 if (ret == 0) {
6614                         bpf_log(log,
6615                                 "The function %s has malformed void argument.\n",
6616                                 tname);
6617                         return -EINVAL;
6618                 }
6619                 m->arg_size[i] = ret;
6620                 m->arg_flags[i] = __get_type_fmodel_flags(t);
6621         }
6622         m->nr_args = nargs;
6623         return 0;
6624 }
6625
6626 /* Compare BTFs of two functions assuming only scalars and pointers to context.
6627  * t1 points to BTF_KIND_FUNC in btf1
6628  * t2 points to BTF_KIND_FUNC in btf2
6629  * Returns:
6630  * EINVAL - function prototype mismatch
6631  * EFAULT - verifier bug
6632  * 0 - 99% match. The last 1% is validated by the verifier.
6633  */
6634 static int btf_check_func_type_match(struct bpf_verifier_log *log,
6635                                      struct btf *btf1, const struct btf_type *t1,
6636                                      struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6637 {
6638         const struct btf_param *args1, *args2;
6639         const char *fn1, *fn2, *s1, *s2;
6640         u32 nargs1, nargs2, i;
6641
6642         fn1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6643         fn2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6644
6645         if (btf_func_linkage(t1) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6646                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn1);
6647                 return -EINVAL;
6648         }
6649         if (btf_func_linkage(t2) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6650                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn2);
6651                 return -EINVAL;
6652         }
6653
6654         t1 = btf_type_by_id(btf1, t1->type);
6655         if (!t1 || !btf_type_is_func_proto(t1))
6656                 return -EFAULT;
6657         t2 = btf_type_by_id(btf2, t2->type);
6658         if (!t2 || !btf_type_is_func_proto(t2))
6659                 return -EFAULT;
6660
6661         args1 = (const struct btf_param *)(t1 + 1);
6662         nargs1 = btf_type_vlen(t1);
6663         args2 = (const struct btf_param *)(t2 + 1);
6664         nargs2 = btf_type_vlen(t2);
6665
6666         if (nargs1 != nargs2) {
6667                 bpf_log(log, "%s() has %d args while %s() has %d args\n",
6668                         fn1, nargs1, fn2, nargs2);
6669                 return -EINVAL;
6670         }
6671
6672         t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6673         t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6674         if (t1->info != t2->info) {
6675                 bpf_log(log,
6676                         "Return type %s of %s() doesn't match type %s of %s()\n",
6677                         btf_type_str(t1), fn1,
6678                         btf_type_str(t2), fn2);
6679                 return -EINVAL;
6680         }
6681
6682         for (i = 0; i < nargs1; i++) {
6683                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, args1[i].type, NULL);
6684                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, args2[i].type, NULL);
6685
6686                 if (t1->info != t2->info) {
6687                         bpf_log(log, "arg%d in %s() is %s while %s() has %s\n",
6688                                 i, fn1, btf_type_str(t1),
6689                                 fn2, btf_type_str(t2));
6690                         return -EINVAL;
6691                 }
6692                 if (btf_type_has_size(t1) && t1->size != t2->size) {
6693                         bpf_log(log,
6694                                 "arg%d in %s() has size %d while %s() has %d\n",
6695                                 i, fn1, t1->size,
6696                                 fn2, t2->size);
6697                         return -EINVAL;
6698                 }
6699
6700                 /* global functions are validated with scalars and pointers
6701                  * to context only. And only global functions can be replaced.
6702                  * Hence type check only those types.
6703                  */
6704                 if (btf_type_is_int(t1) || btf_is_any_enum(t1))
6705                         continue;
6706                 if (!btf_type_is_ptr(t1)) {
6707                         bpf_log(log,
6708                                 "arg%d in %s() has unrecognized type\n",
6709                                 i, fn1);
6710                         return -EINVAL;
6711                 }
6712                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6713                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6714                 if (!btf_type_is_struct(t1)) {
6715                         bpf_log(log,
6716                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6717                                 i, fn1);
6718                         return -EINVAL;
6719                 }
6720                 if (!btf_type_is_struct(t2)) {
6721                         bpf_log(log,
6722                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6723                                 i, fn2);
6724                         return -EINVAL;
6725                 }
6726                 /* This is an optional check to make program writing easier.
6727                  * Compare names of structs and report an error to the user.
6728                  * btf_prepare_func_args() already checked that t2 struct
6729                  * is a context type. btf_prepare_func_args() will check
6730                  * later that t1 struct is a context type as well.
6731                  */
6732                 s1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6733                 s2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6734                 if (strcmp(s1, s2)) {
6735                         bpf_log(log,
6736                                 "arg%d %s(struct %s *) doesn't match %s(struct %s *)\n",
6737                                 i, fn1, s1, fn2, s2);
6738                         return -EINVAL;
6739                 }
6740         }
6741         return 0;
6742 }
6743
6744 /* Compare BTFs of given program with BTF of target program */
6745 int btf_check_type_match(struct bpf_verifier_log *log, const struct bpf_prog *prog,
6746                          struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6747 {
6748         struct btf *btf1 = prog->aux->btf;
6749         const struct btf_type *t1;
6750         u32 btf_id = 0;
6751
6752         if (!prog->aux->func_info) {
6753                 bpf_log(log, "Program extension requires BTF\n");
6754                 return -EINVAL;
6755         }
6756
6757         btf_id = prog->aux->func_info[0].type_id;
6758         if (!btf_id)
6759                 return -EFAULT;
6760
6761         t1 = btf_type_by_id(btf1, btf_id);
6762         if (!t1 || !btf_type_is_func(t1))
6763                 return -EFAULT;
6764
6765         return btf_check_func_type_match(log, btf1, t1, btf2, t2);
6766 }
6767
6768 static bool btf_is_dynptr_ptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t)
6769 {
6770         const char *name;
6771
6772         t = btf_type_by_id(btf, t->type); /* skip PTR */
6773
6774         while (btf_type_is_modifier(t))
6775                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6776
6777         /* allow either struct or struct forward declaration */
6778         if (btf_type_is_struct(t) ||
6779             (btf_type_is_fwd(t) && btf_type_kflag(t) == 0)) {
6780                 name = btf_str_by_offset(btf, t->name_off);
6781                 return name && strcmp(name, "bpf_dynptr") == 0;
6782         }
6783
6784         return false;
6785 }
6786
6787 /* Process BTF of a function to produce high-level expectation of function
6788  * arguments (like ARG_PTR_TO_CTX, or ARG_PTR_TO_MEM, etc). This information
6789  * is cached in subprog info for reuse.
6790  * Returns:
6791  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6792  * EINVAL - cannot convert BTF.
6793  * 0 - Successfully processed BTF and constructed argument expectations.
6794  */
6795 int btf_prepare_func_args(struct bpf_verifier_env *env, int subprog)
6796 {
6797         bool is_global = subprog_aux(env, subprog)->linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6798         struct bpf_subprog_info *sub = subprog_info(env, subprog);
6799         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6800         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6801         enum bpf_prog_type prog_type = prog->type;
6802         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6803         const struct btf_param *args;
6804         const struct btf_type *t, *ref_t, *fn_t;
6805         u32 i, nargs, btf_id;
6806         const char *tname;
6807
6808         if (sub->args_cached)
6809                 return 0;
6810
6811         if (!prog->aux->func_info) {
6812                 bpf_log(log, "Verifier bug\n");
6813                 return -EFAULT;
6814         }
6815
6816         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6817         if (!btf_id) {
6818                 if (!is_global) /* not fatal for static funcs */
6819                         return -EINVAL;
6820                 bpf_log(log, "Global functions need valid BTF\n");
6821                 return -EFAULT;
6822         }
6823
6824         fn_t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6825         if (!fn_t || !btf_type_is_func(fn_t)) {
6826                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6827                  * struct bpf_func_info
6828                  */
6829                 bpf_log(log, "BTF of func#%d doesn't point to KIND_FUNC\n",
6830                         subprog);
6831                 return -EFAULT;
6832         }
6833         tname = btf_name_by_offset(btf, fn_t->name_off);
6834
6835         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable) {
6836                 bpf_log(log, "Verifier bug in function %s()\n", tname);
6837                 return -EFAULT;
6838         }
6839         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6840                 prog_type = prog->aux->dst_prog->type;
6841
6842         t = btf_type_by_id(btf, fn_t->type);
6843         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6844                 bpf_log(log, "Invalid type of function %s()\n", tname);
6845                 return -EFAULT;
6846         }
6847         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6848         nargs = btf_type_vlen(t);
6849         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6850                 bpf_log(log, "Global function %s() with %d > %d args. Buggy compiler.\n",
6851                         tname, nargs, MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6852                 return -EINVAL;
6853         }
6854         /* check that function returns int, exception cb also requires this */
6855         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6856         while (btf_type_is_modifier(t))
6857                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6858         if (!btf_type_is_int(t) && !btf_is_any_enum(t)) {
6859                 bpf_log(log,
6860                         "Global function %s() doesn't return scalar. Only those are supported.\n",
6861                         tname);
6862                 return -EINVAL;
6863         }
6864         /* Convert BTF function arguments into verifier types.
6865          * Only PTR_TO_CTX and SCALAR are supported atm.
6866          */
6867         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6868                 bool is_nonnull = false;
6869                 const char *tag;
6870
6871                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
6872
6873                 tag = btf_find_decl_tag_value(btf, fn_t, i, "arg:");
6874                 if (IS_ERR(tag) && PTR_ERR(tag) == -ENOENT) {
6875                         tag = NULL;
6876                 } else if (IS_ERR(tag)) {
6877                         bpf_log(log, "arg#%d type's tag fetching failure: %ld\n", i, PTR_ERR(tag));
6878                         return PTR_ERR(tag);
6879                 }
6880                 /* 'arg:<tag>' decl_tag takes precedence over derivation of
6881                  * register type from BTF type itself
6882                  */
6883                 if (tag) {
6884                         /* disallow arg tags in static subprogs */
6885                         if (!is_global) {
6886                                 bpf_log(log, "arg#%d type tag is not supported in static functions\n", i);
6887                                 return -EOPNOTSUPP;
6888                         }
6889                         if (strcmp(tag, "ctx") == 0) {
6890                                 sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_CTX;
6891                                 continue;
6892                         }
6893                         if (strcmp(tag, "nonnull") == 0)
6894                                 is_nonnull = true;
6895                 }
6896
6897                 while (btf_type_is_modifier(t))
6898                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6899                 if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t)) {
6900                         sub->args[i].arg_type = ARG_ANYTHING;
6901                         continue;
6902                 }
6903                 if (btf_type_is_ptr(t) && btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6904                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_CTX;
6905                         continue;
6906                 }
6907                 if (btf_type_is_ptr(t) && btf_is_dynptr_ptr(btf, t)) {
6908                         sub->args[i].arg_type = ARG_PTR_TO_DYNPTR | MEM_RDONLY;
6909                         continue;
6910                 }
6911                 if (is_global && btf_type_is_ptr(t)) {
6912                         u32 mem_size;
6913
6914                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6915                         ref_t = btf_resolve_size(btf, t, &mem_size);
6916                         if (IS_ERR(ref_t)) {
6917                                 bpf_log(log,
6918                                     "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6919                                     i, btf_type_str(t), btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6920                                         PTR_ERR(ref_t));
6921                                 return -EINVAL;
6922                         }
6923
6924                         sub->args[i].arg_type = is_nonnull ? ARG_PTR_TO_MEM : ARG_PTR_TO_MEM_OR_NULL;
6925                         sub->args[i].mem_size = mem_size;
6926                         continue;
6927                 }
6928                 if (is_nonnull) {
6929                         bpf_log(log, "arg#%d marked as non-null, but is not a pointer type\n", i);
6930                         return -EINVAL;
6931                 }
6932                 bpf_log(log, "Arg#%d type %s in %s() is not supported yet.\n",
6933                         i, btf_type_str(t), tname);
6934                 return -EINVAL;
6935         }
6936
6937         sub->arg_cnt = nargs;
6938         sub->args_cached = true;
6939
6940         return 0;
6941 }
6942
6943 static void btf_type_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6944                           struct btf_show *show)
6945 {
6946         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, type_id);
6947
6948         show->btf = btf;
6949         memset(&show->state, 0, sizeof(show->state));
6950         memset(&show->obj, 0, sizeof(show->obj));
6951
6952         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, obj, 0, show);
6953 }
6954
6955 static void btf_seq_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6956                          va_list args)
6957 {
6958         seq_vprintf((struct seq_file *)show->target, fmt, args);
6959 }
6960
6961 int btf_type_seq_show_flags(const struct btf *btf, u32 type_id,
6962                             void *obj, struct seq_file *m, u64 flags)
6963 {
6964         struct btf_show sseq;
6965
6966         sseq.target = m;
6967         sseq.showfn = btf_seq_show;
6968         sseq.flags = flags;
6969
6970         btf_type_show(btf, type_id, obj, &sseq);
6971
6972         return sseq.state.status;
6973 }
6974
6975 void btf_type_seq_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6976                        struct seq_file *m)
6977 {
6978         (void) btf_type_seq_show_flags(btf, type_id, obj, m,
6979                                        BTF_SHOW_NONAME | BTF_SHOW_COMPACT |
6980                                        BTF_SHOW_ZERO | BTF_SHOW_UNSAFE);
6981 }
6982
6983 struct btf_show_snprintf {
6984         struct btf_show show;
6985         int len_left;           /* space left in string */
6986         int len;                /* length we would have written */
6987 };
6988
6989 static void btf_snprintf_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6990                               va_list args)
6991 {
6992         struct btf_show_snprintf *ssnprintf = (struct btf_show_snprintf *)show;
6993         int len;
6994
6995         len = vsnprintf(show->target, ssnprintf->len_left, fmt, args);
6996
6997         if (len < 0) {
6998                 ssnprintf->len_left = 0;
6999                 ssnprintf->len = len;
7000         } else if (len >= ssnprintf->len_left) {
7001                 /* no space, drive on to get length we would have written */
7002                 ssnprintf->len_left = 0;
7003                 ssnprintf->len += len;
7004         } else {
7005                 ssnprintf->len_left -= len;
7006                 ssnprintf->len += len;
7007                 show->target += len;
7008         }
7009 }
7010
7011 int btf_type_snprintf_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7012                            char *buf, int len, u64 flags)
7013 {
7014         struct btf_show_snprintf ssnprintf;
7015
7016         ssnprintf.show.target = buf;
7017         ssnprintf.show.flags = flags;
7018         ssnprintf.show.showfn = btf_snprintf_show;
7019         ssnprintf.len_left = len;
7020         ssnprintf.len = 0;
7021
7022         btf_type_show(btf, type_id, obj, (struct btf_show *)&ssnprintf);
7023
7024         /* If we encountered an error, return it. */
7025         if (ssnprintf.show.state.status)
7026                 return ssnprintf.show.state.status;
7027
7028         /* Otherwise return length we would have written */
7029         return ssnprintf.len;
7030 }
7031
7032 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7033 static void bpf_btf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *filp)
7034 {
7035         const struct btf *btf = filp->private_data;
7036
7037         seq_printf(m, "btf_id:\t%u\n", btf->id);
7038 }
7039 #endif
7040
7041 static int btf_release(struct inode *inode, struct file *filp)
7042 {
7043         btf_put(filp->private_data);
7044         return 0;
7045 }
7046
7047 const struct file_operations btf_fops = {
7048 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7049         .show_fdinfo    = bpf_btf_show_fdinfo,
7050 #endif
7051         .release        = btf_release,
7052 };
7053
7054 static int __btf_new_fd(struct btf *btf)
7055 {
7056         return anon_inode_getfd("btf", &btf_fops, btf, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
7057 }
7058
7059 int btf_new_fd(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr, u32 uattr_size)
7060 {
7061         struct btf *btf;
7062         int ret;
7063
7064         btf = btf_parse(attr, uattr, uattr_size);
7065         if (IS_ERR(btf))
7066                 return PTR_ERR(btf);
7067
7068         ret = btf_alloc_id(btf);
7069         if (ret) {
7070                 btf_free(btf);
7071                 return ret;
7072         }
7073
7074         /*
7075          * The BTF ID is published to the userspace.
7076          * All BTF free must go through call_rcu() from
7077          * now on (i.e. free by calling btf_put()).
7078          */
7079
7080         ret = __btf_new_fd(btf);
7081         if (ret < 0)
7082                 btf_put(btf);
7083
7084         return ret;
7085 }
7086
7087 struct btf *btf_get_by_fd(int fd)
7088 {
7089         struct btf *btf;
7090         struct fd f;
7091
7092         f = fdget(fd);
7093
7094         if (!f.file)
7095                 return ERR_PTR(-EBADF);
7096
7097         if (f.file->f_op != &btf_fops) {
7098                 fdput(f);
7099                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7100         }
7101
7102         btf = f.file->private_data;
7103         refcount_inc(&btf->refcnt);
7104         fdput(f);
7105
7106         return btf;
7107 }
7108
7109 int btf_get_info_by_fd(const struct btf *btf,
7110                        const union bpf_attr *attr,
7111                        union bpf_attr __user *uattr)
7112 {
7113         struct bpf_btf_info __user *uinfo;
7114         struct bpf_btf_info info;
7115         u32 info_copy, btf_copy;
7116         void __user *ubtf;
7117         char __user *uname;
7118         u32 uinfo_len, uname_len, name_len;
7119         int ret = 0;
7120
7121         uinfo = u64_to_user_ptr(attr->info.info);
7122         uinfo_len = attr->info.info_len;
7123
7124         info_copy = min_t(u32, uinfo_len, sizeof(info));
7125         memset(&info, 0, sizeof(info));
7126         if (copy_from_user(&info, uinfo, info_copy))
7127                 return -EFAULT;
7128
7129         info.id = btf->id;
7130         ubtf = u64_to_user_ptr(info.btf);
7131         btf_copy = min_t(u32, btf->data_size, info.btf_size);
7132         if (copy_to_user(ubtf, btf->data, btf_copy))
7133                 return -EFAULT;
7134         info.btf_size = btf->data_size;
7135
7136         info.kernel_btf = btf->kernel_btf;
7137
7138         uname = u64_to_user_ptr(info.name);
7139         uname_len = info.name_len;
7140         if (!uname ^ !uname_len)
7141                 return -EINVAL;
7142
7143         name_len = strlen(btf->name);
7144         info.name_len = name_len;
7145
7146         if (uname) {
7147                 if (uname_len >= name_len + 1) {
7148                         if (copy_to_user(uname, btf->name, name_len + 1))
7149                                 return -EFAULT;
7150                 } else {
7151                         char zero = '\0';
7152
7153                         if (copy_to_user(uname, btf->name, uname_len - 1))
7154                                 return -EFAULT;
7155                         if (put_user(zero, uname + uname_len - 1))
7156                                 return -EFAULT;
7157                         /* let user-space know about too short buffer */
7158                         ret = -ENOSPC;
7159                 }
7160         }
7161
7162         if (copy_to_user(uinfo, &info, info_copy) ||
7163             put_user(info_copy, &uattr->info.info_len))
7164                 return -EFAULT;
7165
7166         return ret;
7167 }
7168
7169 int btf_get_fd_by_id(u32 id)
7170 {
7171         struct btf *btf;
7172         int fd;
7173
7174         rcu_read_lock();
7175         btf = idr_find(&btf_idr, id);
7176         if (!btf || !refcount_inc_not_zero(&btf->refcnt))
7177                 btf = ERR_PTR(-ENOENT);
7178         rcu_read_unlock();
7179
7180         if (IS_ERR(btf))
7181                 return PTR_ERR(btf);
7182
7183         fd = __btf_new_fd(btf);
7184         if (fd < 0)
7185                 btf_put(btf);
7186
7187         return fd;
7188 }
7189
7190 u32 btf_obj_id(const struct btf *btf)
7191 {
7192         return btf->id;
7193 }
7194
7195 bool btf_is_kernel(const struct btf *btf)
7196 {
7197         return btf->kernel_btf;
7198 }
7199
7200 bool btf_is_module(const struct btf *btf)
7201 {
7202         return btf->kernel_btf && strcmp(btf->name, "vmlinux") != 0;
7203 }
7204
7205 enum {
7206         BTF_MODULE_F_LIVE = (1 << 0),
7207 };
7208
7209 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7210 struct btf_module {
7211         struct list_head list;
7212         struct module *module;
7213         struct btf *btf;
7214         struct bin_attribute *sysfs_attr;
7215         int flags;
7216 };
7217
7218 static LIST_HEAD(btf_modules);
7219 static DEFINE_MUTEX(btf_module_mutex);
7220
7221 static ssize_t
7222 btf_module_read(struct file *file, struct kobject *kobj,
7223                 struct bin_attribute *bin_attr,
7224                 char *buf, loff_t off, size_t len)
7225 {
7226         const struct btf *btf = bin_attr->private;
7227
7228         memcpy(buf, btf->data + off, len);
7229         return len;
7230 }
7231
7232 static void purge_cand_cache(struct btf *btf);
7233
7234 static int btf_module_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long op,
7235                              void *module)
7236 {
7237         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7238         struct module *mod = module;
7239         struct btf *btf;
7240         int err = 0;
7241
7242         if (mod->btf_data_size == 0 ||
7243             (op != MODULE_STATE_COMING && op != MODULE_STATE_LIVE &&
7244              op != MODULE_STATE_GOING))
7245                 goto out;
7246
7247         switch (op) {
7248         case MODULE_STATE_COMING:
7249                 btf_mod = kzalloc(sizeof(*btf_mod), GFP_KERNEL);
7250                 if (!btf_mod) {
7251                         err = -ENOMEM;
7252                         goto out;
7253                 }
7254                 btf = btf_parse_module(mod->name, mod->btf_data, mod->btf_data_size);
7255                 if (IS_ERR(btf)) {
7256                         kfree(btf_mod);
7257                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH)) {
7258                                 pr_warn("failed to validate module [%s] BTF: %ld\n",
7259                                         mod->name, PTR_ERR(btf));
7260                                 err = PTR_ERR(btf);
7261                         } else {
7262                                 pr_warn_once("Kernel module BTF mismatch detected, BTF debug info may be unavailable for some modules\n");
7263                         }
7264                         goto out;
7265                 }
7266                 err = btf_alloc_id(btf);
7267                 if (err) {
7268                         btf_free(btf);
7269                         kfree(btf_mod);
7270                         goto out;
7271                 }
7272
7273                 purge_cand_cache(NULL);
7274                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7275                 btf_mod->module = module;
7276                 btf_mod->btf = btf;
7277                 list_add(&btf_mod->list, &btf_modules);
7278                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7279
7280                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYSFS)) {
7281                         struct bin_attribute *attr;
7282
7283                         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
7284                         if (!attr)
7285                                 goto out;
7286
7287                         sysfs_bin_attr_init(attr);
7288                         attr->attr.name = btf->name;
7289                         attr->attr.mode = 0444;
7290                         attr->size = btf->data_size;
7291                         attr->private = btf;
7292                         attr->read = btf_module_read;
7293
7294                         err = sysfs_create_bin_file(btf_kobj, attr);
7295                         if (err) {
7296                                 pr_warn("failed to register module [%s] BTF in sysfs: %d\n",
7297                                         mod->name, err);
7298                                 kfree(attr);
7299                                 err = 0;
7300                                 goto out;
7301                         }
7302
7303                         btf_mod->sysfs_attr = attr;
7304                 }
7305
7306                 break;
7307         case MODULE_STATE_LIVE:
7308                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7309                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7310                         if (btf_mod->module != module)
7311                                 continue;
7312
7313                         btf_mod->flags |= BTF_MODULE_F_LIVE;
7314                         break;
7315                 }
7316                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7317                 break;
7318         case MODULE_STATE_GOING:
7319                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7320                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7321                         if (btf_mod->module != module)
7322                                 continue;
7323
7324                         list_del(&btf_mod->list);
7325                         if (btf_mod->sysfs_attr)
7326                                 sysfs_remove_bin_file(btf_kobj, btf_mod->sysfs_attr);
7327                         purge_cand_cache(btf_mod->btf);
7328                         btf_put(btf_mod->btf);
7329                         kfree(btf_mod->sysfs_attr);
7330                         kfree(btf_mod);
7331                         break;
7332                 }
7333                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7334                 break;
7335         }
7336 out:
7337         return notifier_from_errno(err);
7338 }
7339
7340 static struct notifier_block btf_module_nb = {
7341         .notifier_call = btf_module_notify,
7342 };
7343
7344 static int __init btf_module_init(void)
7345 {
7346         register_module_notifier(&btf_module_nb);
7347         return 0;
7348 }
7349
7350 fs_initcall(btf_module_init);
7351 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
7352
7353 struct module *btf_try_get_module(const struct btf *btf)
7354 {
7355         struct module *res = NULL;
7356 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7357         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7358
7359         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7360         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7361                 if (btf_mod->btf != btf)
7362                         continue;
7363
7364                 /* We must only consider module whose __init routine has
7365                  * finished, hence we must check for BTF_MODULE_F_LIVE flag,
7366                  * which is set from the notifier callback for
7367                  * MODULE_STATE_LIVE.
7368                  */
7369                 if ((btf_mod->flags & BTF_MODULE_F_LIVE) && try_module_get(btf_mod->module))
7370                         res = btf_mod->module;
7371
7372                 break;
7373         }
7374         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7375 #endif
7376
7377         return res;
7378 }
7379
7380 /* Returns struct btf corresponding to the struct module.
7381  * This function can return NULL or ERR_PTR.
7382  */
7383 static struct btf *btf_get_module_btf(const struct module *module)
7384 {
7385 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7386         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7387 #endif
7388         struct btf *btf = NULL;
7389
7390         if (!module) {
7391                 btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7392                 if (!IS_ERR_OR_NULL(btf))
7393                         btf_get(btf);
7394                 return btf;
7395         }
7396
7397 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7398         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7399         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7400                 if (btf_mod->module != module)
7401                         continue;
7402
7403                 btf_get(btf_mod->btf);
7404                 btf = btf_mod->btf;
7405                 break;
7406         }
7407         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7408 #endif
7409
7410         return btf;
7411 }
7412
7413 BPF_CALL_4(bpf_btf_find_by_name_kind, char *, name, int, name_sz, u32, kind, int, flags)
7414 {
7415         struct btf *btf = NULL;
7416         int btf_obj_fd = 0;
7417         long ret;
7418
7419         if (flags)
7420                 return -EINVAL;
7421
7422         if (name_sz <= 1 || name[name_sz - 1])
7423                 return -EINVAL;
7424
7425         ret = bpf_find_btf_id(name, kind, &btf);
7426         if (ret > 0 && btf_is_module(btf)) {
7427                 btf_obj_fd = __btf_new_fd(btf);
7428                 if (btf_obj_fd < 0) {
7429                         btf_put(btf);
7430                         return btf_obj_fd;
7431                 }
7432                 return ret | (((u64)btf_obj_fd) << 32);
7433         }
7434         if (ret > 0)
7435                 btf_put(btf);
7436         return ret;
7437 }
7438
7439 const struct bpf_func_proto bpf_btf_find_by_name_kind_proto = {
7440         .func           = bpf_btf_find_by_name_kind,
7441         .gpl_only       = false,
7442         .ret_type       = RET_INTEGER,
7443         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY,
7444         .arg2_type      = ARG_CONST_SIZE,
7445         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
7446         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
7447 };
7448
7449 BTF_ID_LIST_GLOBAL(btf_tracing_ids, MAX_BTF_TRACING_TYPE)
7450 #define BTF_TRACING_TYPE(name, type) BTF_ID(struct, type)
7451 BTF_TRACING_TYPE_xxx
7452 #undef BTF_TRACING_TYPE
7453
7454 static int btf_check_iter_kfuncs(struct btf *btf, const char *func_name,
7455                                  const struct btf_type *func, u32 func_flags)
7456 {
7457         u32 flags = func_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY);
7458         const char *name, *sfx, *iter_name;
7459         const struct btf_param *arg;
7460         const struct btf_type *t;
7461         char exp_name[128];
7462         u32 nr_args;
7463
7464         /* exactly one of KF_ITER_{NEW,NEXT,DESTROY} can be set */
7465         if (!flags || (flags & (flags - 1)))
7466                 return -EINVAL;
7467
7468         /* any BPF iter kfunc should have `struct bpf_iter_<type> *` first arg */
7469         nr_args = btf_type_vlen(func);
7470         if (nr_args < 1)
7471                 return -EINVAL;
7472
7473         arg = &btf_params(func)[0];
7474         t = btf_type_skip_modifiers(btf, arg->type, NULL);
7475         if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7476                 return -EINVAL;
7477         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
7478         if (!t || !__btf_type_is_struct(t))
7479                 return -EINVAL;
7480
7481         name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
7482         if (!name || strncmp(name, ITER_PREFIX, sizeof(ITER_PREFIX) - 1))
7483                 return -EINVAL;
7484
7485         /* sizeof(struct bpf_iter_<type>) should be a multiple of 8 to
7486          * fit nicely in stack slots
7487          */
7488         if (t->size == 0 || (t->size % 8))
7489                 return -EINVAL;
7490
7491         /* validate bpf_iter_<type>_{new,next,destroy}(struct bpf_iter_<type> *)
7492          * naming pattern
7493          */
7494         iter_name = name + sizeof(ITER_PREFIX) - 1;
7495         if (flags & KF_ITER_NEW)
7496                 sfx = "new";
7497         else if (flags & KF_ITER_NEXT)
7498                 sfx = "next";
7499         else /* (flags & KF_ITER_DESTROY) */
7500                 sfx = "destroy";
7501
7502         snprintf(exp_name, sizeof(exp_name), "bpf_iter_%s_%s", iter_name, sfx);
7503         if (strcmp(func_name, exp_name))
7504                 return -EINVAL;
7505
7506         /* only iter constructor should have extra arguments */
7507         if (!(flags & KF_ITER_NEW) && nr_args != 1)
7508                 return -EINVAL;
7509
7510         if (flags & KF_ITER_NEXT) {
7511                 /* bpf_iter_<type>_next() should return pointer */
7512                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, func->type, NULL);
7513                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7514                         return -EINVAL;
7515         }
7516
7517         if (flags & KF_ITER_DESTROY) {
7518                 /* bpf_iter_<type>_destroy() should return void */
7519                 t = btf_type_by_id(btf, func->type);
7520                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7521                         return -EINVAL;
7522         }
7523
7524         return 0;
7525 }
7526
7527 static int btf_check_kfunc_protos(struct btf *btf, u32 func_id, u32 func_flags)
7528 {
7529         const struct btf_type *func;
7530         const char *func_name;
7531         int err;
7532
7533         /* any kfunc should be FUNC -> FUNC_PROTO */
7534         func = btf_type_by_id(btf, func_id);
7535         if (!func || !btf_type_is_func(func))
7536                 return -EINVAL;
7537
7538         /* sanity check kfunc name */
7539         func_name = btf_name_by_offset(btf, func->name_off);
7540         if (!func_name || !func_name[0])
7541                 return -EINVAL;
7542
7543         func = btf_type_by_id(btf, func->type);
7544         if (!func || !btf_type_is_func_proto(func))
7545                 return -EINVAL;
7546
7547         if (func_flags & (KF_ITER_NEW | KF_ITER_NEXT | KF_ITER_DESTROY)) {
7548                 err = btf_check_iter_kfuncs(btf, func_name, func, func_flags);
7549                 if (err)
7550                         return err;
7551         }
7552
7553         return 0;
7554 }
7555
7556 /* Kernel Function (kfunc) BTF ID set registration API */
7557
7558 static int btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
7559                                   const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7560 {
7561         struct btf_kfunc_hook_filter *hook_filter;
7562         struct btf_id_set8 *add_set = kset->set;
7563         bool vmlinux_set = !btf_is_module(btf);
7564         bool add_filter = !!kset->filter;
7565         struct btf_kfunc_set_tab *tab;
7566         struct btf_id_set8 *set;
7567         u32 set_cnt;
7568         int ret;
7569
7570         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX) {
7571                 ret = -EINVAL;
7572                 goto end;
7573         }
7574
7575         if (!add_set->cnt)
7576                 return 0;
7577
7578         tab = btf->kfunc_set_tab;
7579
7580         if (tab && add_filter) {
7581                 u32 i;
7582
7583                 hook_filter = &tab->hook_filters[hook];
7584                 for (i = 0; i < hook_filter->nr_filters; i++) {
7585                         if (hook_filter->filters[i] == kset->filter) {
7586                                 add_filter = false;
7587                                 break;
7588                         }
7589                 }
7590
7591                 if (add_filter && hook_filter->nr_filters == BTF_KFUNC_FILTER_MAX_CNT) {
7592                         ret = -E2BIG;
7593                         goto end;
7594                 }
7595         }
7596
7597         if (!tab) {
7598                 tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7599                 if (!tab)
7600                         return -ENOMEM;
7601                 btf->kfunc_set_tab = tab;
7602         }
7603
7604         set = tab->sets[hook];
7605         /* Warn when register_btf_kfunc_id_set is called twice for the same hook
7606          * for module sets.
7607          */
7608         if (WARN_ON_ONCE(set && !vmlinux_set)) {
7609                 ret = -EINVAL;
7610                 goto end;
7611         }
7612
7613         /* We don't need to allocate, concatenate, and sort module sets, because
7614          * only one is allowed per hook. Hence, we can directly assign the
7615          * pointer and return.
7616          */
7617         if (!vmlinux_set) {
7618                 tab->sets[hook] = add_set;
7619                 goto do_add_filter;
7620         }
7621
7622         /* In case of vmlinux sets, there may be more than one set being
7623          * registered per hook. To create a unified set, we allocate a new set
7624          * and concatenate all individual sets being registered. While each set
7625          * is individually sorted, they may become unsorted when concatenated,
7626          * hence re-sorting the final set again is required to make binary
7627          * searching the set using btf_id_set8_contains function work.
7628          */
7629         set_cnt = set ? set->cnt : 0;
7630
7631         if (set_cnt > U32_MAX - add_set->cnt) {
7632                 ret = -EOVERFLOW;
7633                 goto end;
7634         }
7635
7636         if (set_cnt + add_set->cnt > BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT) {
7637                 ret = -E2BIG;
7638                 goto end;
7639         }
7640
7641         /* Grow set */
7642         set = krealloc(tab->sets[hook],
7643                        offsetof(struct btf_id_set8, pairs[set_cnt + add_set->cnt]),
7644                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7645         if (!set) {
7646                 ret = -ENOMEM;
7647                 goto end;
7648         }
7649
7650         /* For newly allocated set, initialize set->cnt to 0 */
7651         if (!tab->sets[hook])
7652                 set->cnt = 0;
7653         tab->sets[hook] = set;
7654
7655         /* Concatenate the two sets */
7656         memcpy(set->pairs + set->cnt, add_set->pairs, add_set->cnt * sizeof(set->pairs[0]));
7657         set->cnt += add_set->cnt;
7658
7659         sort(set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7660
7661 do_add_filter:
7662         if (add_filter) {
7663                 hook_filter = &tab->hook_filters[hook];
7664                 hook_filter->filters[hook_filter->nr_filters++] = kset->filter;
7665         }
7666         return 0;
7667 end:
7668         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
7669         return ret;
7670 }
7671
7672 static u32 *__btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7673                                         enum btf_kfunc_hook hook,
7674                                         u32 kfunc_btf_id,
7675                                         const struct bpf_prog *prog)
7676 {
7677         struct btf_kfunc_hook_filter *hook_filter;
7678         struct btf_id_set8 *set;
7679         u32 *id, i;
7680
7681         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX)
7682                 return NULL;
7683         if (!btf->kfunc_set_tab)
7684                 return NULL;
7685         hook_filter = &btf->kfunc_set_tab->hook_filters[hook];
7686         for (i = 0; i < hook_filter->nr_filters; i++) {
7687                 if (hook_filter->filters[i](prog, kfunc_btf_id))
7688                         return NULL;
7689         }
7690         set = btf->kfunc_set_tab->sets[hook];
7691         if (!set)
7692                 return NULL;
7693         id = btf_id_set8_contains(set, kfunc_btf_id);
7694         if (!id)
7695                 return NULL;
7696         /* The flags for BTF ID are located next to it */
7697         return id + 1;
7698 }
7699
7700 static int bpf_prog_type_to_kfunc_hook(enum bpf_prog_type prog_type)
7701 {
7702         switch (prog_type) {
7703         case BPF_PROG_TYPE_UNSPEC:
7704                 return BTF_KFUNC_HOOK_COMMON;
7705         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
7706                 return BTF_KFUNC_HOOK_XDP;
7707         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
7708                 return BTF_KFUNC_HOOK_TC;
7709         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
7710                 return BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS;
7711         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
7712         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
7713                 return BTF_KFUNC_HOOK_TRACING;
7714         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
7715                 return BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL;
7716         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB:
7717         case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR:
7718                 return BTF_KFUNC_HOOK_CGROUP_SKB;
7719         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
7720                 return BTF_KFUNC_HOOK_SCHED_ACT;
7721         case BPF_PROG_TYPE_SK_SKB:
7722                 return BTF_KFUNC_HOOK_SK_SKB;
7723         case BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER:
7724                 return BTF_KFUNC_HOOK_SOCKET_FILTER;
7725         case BPF_PROG_TYPE_LWT_OUT:
7726         case BPF_PROG_TYPE_LWT_IN:
7727         case BPF_PROG_TYPE_LWT_XMIT:
7728         case BPF_PROG_TYPE_LWT_SEG6LOCAL:
7729                 return BTF_KFUNC_HOOK_LWT;
7730         case BPF_PROG_TYPE_NETFILTER:
7731                 return BTF_KFUNC_HOOK_NETFILTER;
7732         default:
7733                 return BTF_KFUNC_HOOK_MAX;
7734         }
7735 }
7736
7737 /* Caution:
7738  * Reference to the module (obtained using btf_try_get_module) corresponding to
7739  * the struct btf *MUST* be held when calling this function from verifier
7740  * context. This is usually true as we stash references in prog's kfunc_btf_tab;
7741  * keeping the reference for the duration of the call provides the necessary
7742  * protection for looking up a well-formed btf->kfunc_set_tab.
7743  */
7744 u32 *btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7745                                u32 kfunc_btf_id,
7746                                const struct bpf_prog *prog)
7747 {
7748         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(prog);
7749         enum btf_kfunc_hook hook;
7750         u32 *kfunc_flags;
7751
7752         kfunc_flags = __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_COMMON, kfunc_btf_id, prog);
7753         if (kfunc_flags)
7754                 return kfunc_flags;
7755
7756         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7757         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, hook, kfunc_btf_id, prog);
7758 }
7759
7760 u32 *btf_kfunc_is_modify_return(const struct btf *btf, u32 kfunc_btf_id,
7761                                 const struct bpf_prog *prog)
7762 {
7763         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kfunc_btf_id, prog);
7764 }
7765
7766 static int __register_btf_kfunc_id_set(enum btf_kfunc_hook hook,
7767                                        const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7768 {
7769         struct btf *btf;
7770         int ret, i;
7771
7772         btf = btf_get_module_btf(kset->owner);
7773         if (!btf) {
7774                 if (!kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7775                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register kfuncs\n");
7776                         return -ENOENT;
7777                 }
7778                 if (kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES))
7779                         pr_warn("missing module BTF, cannot register kfuncs\n");
7780                 return 0;
7781         }
7782         if (IS_ERR(btf))
7783                 return PTR_ERR(btf);
7784
7785         for (i = 0; i < kset->set->cnt; i++) {
7786                 ret = btf_check_kfunc_protos(btf, kset->set->pairs[i].id,
7787                                              kset->set->pairs[i].flags);
7788                 if (ret)
7789                         goto err_out;
7790         }
7791
7792         ret = btf_populate_kfunc_set(btf, hook, kset);
7793
7794 err_out:
7795         btf_put(btf);
7796         return ret;
7797 }
7798
7799 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7800 int register_btf_kfunc_id_set(enum bpf_prog_type prog_type,
7801                               const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7802 {
7803         enum btf_kfunc_hook hook;
7804
7805         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7806         return __register_btf_kfunc_id_set(hook, kset);
7807 }
7808 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_kfunc_id_set);
7809
7810 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7811 int register_btf_fmodret_id_set(const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7812 {
7813         return __register_btf_kfunc_id_set(BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kset);
7814 }
7815 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_fmodret_id_set);
7816
7817 s32 btf_find_dtor_kfunc(struct btf *btf, u32 btf_id)
7818 {
7819         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7820         struct btf_id_dtor_kfunc *dtor;
7821
7822         if (!tab)
7823                 return -ENOENT;
7824         /* Even though the size of tab->dtors[0] is > sizeof(u32), we only need
7825          * to compare the first u32 with btf_id, so we can reuse btf_id_cmp_func.
7826          */
7827         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc, btf_id) != 0);
7828         dtor = bsearch(&btf_id, tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func);
7829         if (!dtor)
7830                 return -ENOENT;
7831         return dtor->kfunc_btf_id;
7832 }
7833
7834 static int btf_check_dtor_kfuncs(struct btf *btf, const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 cnt)
7835 {
7836         const struct btf_type *dtor_func, *dtor_func_proto, *t;
7837         const struct btf_param *args;
7838         s32 dtor_btf_id;
7839         u32 nr_args, i;
7840
7841         for (i = 0; i < cnt; i++) {
7842                 dtor_btf_id = dtors[i].kfunc_btf_id;
7843
7844                 dtor_func = btf_type_by_id(btf, dtor_btf_id);
7845                 if (!dtor_func || !btf_type_is_func(dtor_func))
7846                         return -EINVAL;
7847
7848                 dtor_func_proto = btf_type_by_id(btf, dtor_func->type);
7849                 if (!dtor_func_proto || !btf_type_is_func_proto(dtor_func_proto))
7850                         return -EINVAL;
7851
7852                 /* Make sure the prototype of the destructor kfunc is 'void func(type *)' */
7853                 t = btf_type_by_id(btf, dtor_func_proto->type);
7854                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7855                         return -EINVAL;
7856
7857                 nr_args = btf_type_vlen(dtor_func_proto);
7858                 if (nr_args != 1)
7859                         return -EINVAL;
7860                 args = btf_params(dtor_func_proto);
7861                 t = btf_type_by_id(btf, args[0].type);
7862                 /* Allow any pointer type, as width on targets Linux supports
7863                  * will be same for all pointer types (i.e. sizeof(void *))
7864                  */
7865                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7866                         return -EINVAL;
7867         }
7868         return 0;
7869 }
7870
7871 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7872 int register_btf_id_dtor_kfuncs(const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 add_cnt,
7873                                 struct module *owner)
7874 {
7875         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab;
7876         struct btf *btf;
7877         u32 tab_cnt;
7878         int ret;
7879
7880         btf = btf_get_module_btf(owner);
7881         if (!btf) {
7882                 if (!owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7883                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7884                         return -ENOENT;
7885                 }
7886                 if (owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7887                         pr_err("missing module BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7888                         return -ENOENT;
7889                 }
7890                 return 0;
7891         }
7892         if (IS_ERR(btf))
7893                 return PTR_ERR(btf);
7894
7895         if (add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7896                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7897                 ret = -E2BIG;
7898                 goto end;
7899         }
7900
7901         /* Ensure that the prototype of dtor kfuncs being registered is sane */
7902         ret = btf_check_dtor_kfuncs(btf, dtors, add_cnt);
7903         if (ret < 0)
7904                 goto end;
7905
7906         tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7907         /* Only one call allowed for modules */
7908         if (WARN_ON_ONCE(tab && btf_is_module(btf))) {
7909                 ret = -EINVAL;
7910                 goto end;
7911         }
7912
7913         tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
7914         if (tab_cnt > U32_MAX - add_cnt) {
7915                 ret = -EOVERFLOW;
7916                 goto end;
7917         }
7918         if (tab_cnt + add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7919                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7920                 ret = -E2BIG;
7921                 goto end;
7922         }
7923
7924         tab = krealloc(btf->dtor_kfunc_tab,
7925                        offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc_tab, dtors[tab_cnt + add_cnt]),
7926                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7927         if (!tab) {
7928                 ret = -ENOMEM;
7929                 goto end;
7930         }
7931
7932         if (!btf->dtor_kfunc_tab)
7933                 tab->cnt = 0;
7934         btf->dtor_kfunc_tab = tab;
7935
7936         memcpy(tab->dtors + tab->cnt, dtors, add_cnt * sizeof(tab->dtors[0]));
7937         tab->cnt += add_cnt;
7938
7939         sort(tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7940
7941 end:
7942         if (ret)
7943                 btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
7944         btf_put(btf);
7945         return ret;
7946 }
7947 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_id_dtor_kfuncs);
7948
7949 #define MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH 2
7950
7951 /* Check local and target types for compatibility. This check is used for
7952  * type-based CO-RE relocations and follow slightly different rules than
7953  * field-based relocations. This function assumes that root types were already
7954  * checked for name match. Beyond that initial root-level name check, names
7955  * are completely ignored. Compatibility rules are as follows:
7956  *   - any two STRUCTs/UNIONs/FWDs/ENUMs/INTs/ENUM64s are considered compatible, but
7957  *     kind should match for local and target types (i.e., STRUCT is not
7958  *     compatible with UNION);
7959  *   - for ENUMs/ENUM64s, the size is ignored;
7960  *   - for INT, size and signedness are ignored;
7961  *   - for ARRAY, dimensionality is ignored, element types are checked for
7962  *     compatibility recursively;
7963  *   - CONST/VOLATILE/RESTRICT modifiers are ignored;
7964  *   - TYPEDEFs/PTRs are compatible if types they pointing to are compatible;
7965  *   - FUNC_PROTOs are compatible if they have compatible signature: same
7966  *     number of input args and compatible return and argument types.
7967  * These rules are not set in stone and probably will be adjusted as we get
7968  * more experience with using BPF CO-RE relocations.
7969  */
7970 int bpf_core_types_are_compat(const struct btf *local_btf, __u32 local_id,
7971                               const struct btf *targ_btf, __u32 targ_id)
7972 {
7973         return __bpf_core_types_are_compat(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id,
7974                                            MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH);
7975 }
7976
7977 #define MAX_TYPES_MATCH_DEPTH 2
7978
7979 int bpf_core_types_match(const struct btf *local_btf, u32 local_id,
7980                          const struct btf *targ_btf, u32 targ_id)
7981 {
7982         return __bpf_core_types_match(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id, false,
7983                                       MAX_TYPES_MATCH_DEPTH);
7984 }
7985
7986 static bool bpf_core_is_flavor_sep(const char *s)
7987 {
7988         /* check X___Y name pattern, where X and Y are not underscores */
7989         return s[0] != '_' &&                                 /* X */
7990                s[1] == '_' && s[2] == '_' && s[3] == '_' &&   /* ___ */
7991                s[4] != '_';                                   /* Y */
7992 }
7993
7994 size_t bpf_core_essential_name_len(const char *name)
7995 {
7996         size_t n = strlen(name);
7997         int i;
7998
7999         for (i = n - 5; i >= 0; i--) {
8000                 if (bpf_core_is_flavor_sep(name + i))
8001                         return i + 1;
8002         }
8003         return n;
8004 }
8005
8006 struct bpf_cand_cache {
8007         const char *name;
8008         u32 name_len;
8009         u16 kind;
8010         u16 cnt;
8011         struct {
8012                 const struct btf *btf;
8013                 u32 id;
8014         } cands[];
8015 };
8016
8017 static void bpf_free_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
8018 {
8019         if (!cands->cnt)
8020                 /* empty candidate array was allocated on stack */
8021                 return;
8022         kfree(cands);
8023 }
8024
8025 static void bpf_free_cands_from_cache(struct bpf_cand_cache *cands)
8026 {
8027         kfree(cands->name);
8028         kfree(cands);
8029 }
8030
8031 #define VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE 31
8032 static struct bpf_cand_cache *vmlinux_cand_cache[VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE];
8033
8034 #define MODULE_CAND_CACHE_SIZE 31
8035 static struct bpf_cand_cache *module_cand_cache[MODULE_CAND_CACHE_SIZE];
8036
8037 static DEFINE_MUTEX(cand_cache_mutex);
8038
8039 static void __print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log,
8040                                struct bpf_cand_cache **cache,
8041                                int cache_size)
8042 {
8043         struct bpf_cand_cache *cc;
8044         int i, j;
8045
8046         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
8047                 cc = cache[i];
8048                 if (!cc)
8049                         continue;
8050                 bpf_log(log, "[%d]%s(", i, cc->name);
8051                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++) {
8052                         bpf_log(log, "%d", cc->cands[j].id);
8053                         if (j < cc->cnt - 1)
8054                                 bpf_log(log, " ");
8055                 }
8056                 bpf_log(log, "), ");
8057         }
8058 }
8059
8060 static void print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log)
8061 {
8062         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8063         bpf_log(log, "vmlinux_cand_cache:");
8064         __print_cand_cache(log, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8065         bpf_log(log, "\nmodule_cand_cache:");
8066         __print_cand_cache(log, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8067         bpf_log(log, "\n");
8068         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8069 }
8070
8071 static u32 hash_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
8072 {
8073         return jhash(cands->name, cands->name_len, 0);
8074 }
8075
8076 static struct bpf_cand_cache *check_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
8077                                                struct bpf_cand_cache **cache,
8078                                                int cache_size)
8079 {
8080         struct bpf_cand_cache *cc = cache[hash_cands(cands) % cache_size];
8081
8082         if (cc && cc->name_len == cands->name_len &&
8083             !strncmp(cc->name, cands->name, cands->name_len))
8084                 return cc;
8085         return NULL;
8086 }
8087
8088 static size_t sizeof_cands(int cnt)
8089 {
8090         return offsetof(struct bpf_cand_cache, cands[cnt]);
8091 }
8092
8093 static struct bpf_cand_cache *populate_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
8094                                                   struct bpf_cand_cache **cache,
8095                                                   int cache_size)
8096 {
8097         struct bpf_cand_cache **cc = &cache[hash_cands(cands) % cache_size], *new_cands;
8098
8099         if (*cc) {
8100                 bpf_free_cands_from_cache(*cc);
8101                 *cc = NULL;
8102         }
8103         new_cands = kmemdup(cands, sizeof_cands(cands->cnt), GFP_KERNEL);
8104         if (!new_cands) {
8105                 bpf_free_cands(cands);
8106                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8107         }
8108         /* strdup the name, since it will stay in cache.
8109          * the cands->name points to strings in prog's BTF and the prog can be unloaded.
8110          */
8111         new_cands->name = kmemdup_nul(cands->name, cands->name_len, GFP_KERNEL);
8112         bpf_free_cands(cands);
8113         if (!new_cands->name) {
8114                 kfree(new_cands);
8115                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8116         }
8117         *cc = new_cands;
8118         return new_cands;
8119 }
8120
8121 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
8122 static void __purge_cand_cache(struct btf *btf, struct bpf_cand_cache **cache,
8123                                int cache_size)
8124 {
8125         struct bpf_cand_cache *cc;
8126         int i, j;
8127
8128         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
8129                 cc = cache[i];
8130                 if (!cc)
8131                         continue;
8132                 if (!btf) {
8133                         /* when new module is loaded purge all of module_cand_cache,
8134                          * since new module might have candidates with the name
8135                          * that matches cached cands.
8136                          */
8137                         bpf_free_cands_from_cache(cc);
8138                         cache[i] = NULL;
8139                         continue;
8140                 }
8141                 /* when module is unloaded purge cache entries
8142                  * that match module's btf
8143                  */
8144                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++)
8145                         if (cc->cands[j].btf == btf) {
8146                                 bpf_free_cands_from_cache(cc);
8147                                 cache[i] = NULL;
8148                                 break;
8149                         }
8150         }
8151
8152 }
8153
8154 static void purge_cand_cache(struct btf *btf)
8155 {
8156         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8157         __purge_cand_cache(btf, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8158         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8159 }
8160 #endif
8161
8162 static struct bpf_cand_cache *
8163 bpf_core_add_cands(struct bpf_cand_cache *cands, const struct btf *targ_btf,
8164                    int targ_start_id)
8165 {
8166         struct bpf_cand_cache *new_cands;
8167         const struct btf_type *t;
8168         const char *targ_name;
8169         size_t targ_essent_len;
8170         int n, i;
8171
8172         n = btf_nr_types(targ_btf);
8173         for (i = targ_start_id; i < n; i++) {
8174                 t = btf_type_by_id(targ_btf, i);
8175                 if (btf_kind(t) != cands->kind)
8176                         continue;
8177
8178                 targ_name = btf_name_by_offset(targ_btf, t->name_off);
8179                 if (!targ_name)
8180                         continue;
8181
8182                 /* the resched point is before strncmp to make sure that search
8183                  * for non-existing name will have a chance to schedule().
8184                  */
8185                 cond_resched();
8186
8187                 if (strncmp(cands->name, targ_name, cands->name_len) != 0)
8188                         continue;
8189
8190                 targ_essent_len = bpf_core_essential_name_len(targ_name);
8191                 if (targ_essent_len != cands->name_len)
8192                         continue;
8193
8194                 /* most of the time there is only one candidate for a given kind+name pair */
8195                 new_cands = kmalloc(sizeof_cands(cands->cnt + 1), GFP_KERNEL);
8196                 if (!new_cands) {
8197                         bpf_free_cands(cands);
8198                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8199                 }
8200
8201                 memcpy(new_cands, cands, sizeof_cands(cands->cnt));
8202                 bpf_free_cands(cands);
8203                 cands = new_cands;
8204                 cands->cands[cands->cnt].btf = targ_btf;
8205                 cands->cands[cands->cnt].id = i;
8206                 cands->cnt++;
8207         }
8208         return cands;
8209 }
8210
8211 static struct bpf_cand_cache *
8212 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id)
8213 {
8214         struct bpf_cand_cache *cands, *cc, local_cand = {};
8215         const struct btf *local_btf = ctx->btf;
8216         const struct btf_type *local_type;
8217         const struct btf *main_btf;
8218         size_t local_essent_len;
8219         struct btf *mod_btf;
8220         const char *name;
8221         int id;
8222
8223         main_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
8224         if (IS_ERR(main_btf))
8225                 return ERR_CAST(main_btf);
8226         if (!main_btf)
8227                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8228
8229         local_type = btf_type_by_id(local_btf, local_type_id);
8230         if (!local_type)
8231                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8232
8233         name = btf_name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
8234         if (str_is_empty(name))
8235                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8236         local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(name);
8237
8238         cands = &local_cand;
8239         cands->name = name;
8240         cands->kind = btf_kind(local_type);
8241         cands->name_len = local_essent_len;
8242
8243         cc = check_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8244         /* cands is a pointer to stack here */
8245         if (cc) {
8246                 if (cc->cnt)
8247                         return cc;
8248                 goto check_modules;
8249         }
8250
8251         /* Attempt to find target candidates in vmlinux BTF first */
8252         cands = bpf_core_add_cands(cands, main_btf, 1);
8253         if (IS_ERR(cands))
8254                 return ERR_CAST(cands);
8255
8256         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0 */
8257
8258         /* populate cache even when cands->cnt == 0 */
8259         cc = populate_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8260         if (IS_ERR(cc))
8261                 return ERR_CAST(cc);
8262
8263         /* if vmlinux BTF has any candidate, don't go for module BTFs */
8264         if (cc->cnt)
8265                 return cc;
8266
8267 check_modules:
8268         /* cands is a pointer to stack here and cands->cnt == 0 */
8269         cc = check_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8270         if (cc)
8271                 /* if cache has it return it even if cc->cnt == 0 */
8272                 return cc;
8273
8274         /* If candidate is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
8275         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
8276         idr_for_each_entry(&btf_idr, mod_btf, id) {
8277                 if (!btf_is_module(mod_btf))
8278                         continue;
8279                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
8280                  * the IDR to avoiding holding it for too long
8281                  */
8282                 btf_get(mod_btf);
8283                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
8284                 cands = bpf_core_add_cands(cands, mod_btf, btf_nr_types(main_btf));
8285                 btf_put(mod_btf);
8286                 if (IS_ERR(cands))
8287                         return ERR_CAST(cands);
8288                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
8289         }
8290         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
8291         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0
8292          * or pointer to stack if cands->cnd == 0.
8293          * Copy it into the cache even when cands->cnt == 0 and
8294          * return the result.
8295          */
8296         return populate_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8297 }
8298
8299 int bpf_core_apply(struct bpf_core_ctx *ctx, const struct bpf_core_relo *relo,
8300                    int relo_idx, void *insn)
8301 {
8302         bool need_cands = relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL;
8303         struct bpf_core_cand_list cands = {};
8304         struct bpf_core_relo_res targ_res;
8305         struct bpf_core_spec *specs;
8306         int err;
8307
8308         /* ~4k of temp memory necessary to convert LLVM spec like "0:1:0:5"
8309          * into arrays of btf_ids of struct fields and array indices.
8310          */
8311         specs = kcalloc(3, sizeof(*specs), GFP_KERNEL);
8312         if (!specs)
8313                 return -ENOMEM;
8314
8315         if (need_cands) {
8316                 struct bpf_cand_cache *cc;
8317                 int i;
8318
8319                 mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8320                 cc = bpf_core_find_cands(ctx, relo->type_id);
8321                 if (IS_ERR(cc)) {
8322                         bpf_log(ctx->log, "target candidate search failed for %d\n",
8323                                 relo->type_id);
8324                         err = PTR_ERR(cc);
8325                         goto out;
8326                 }
8327                 if (cc->cnt) {
8328                         cands.cands = kcalloc(cc->cnt, sizeof(*cands.cands), GFP_KERNEL);
8329                         if (!cands.cands) {
8330                                 err = -ENOMEM;
8331                                 goto out;
8332                         }
8333                 }
8334                 for (i = 0; i < cc->cnt; i++) {
8335                         bpf_log(ctx->log,
8336                                 "CO-RE relocating %s %s: found target candidate [%d]\n",
8337                                 btf_kind_str[cc->kind], cc->name, cc->cands[i].id);
8338                         cands.cands[i].btf = cc->cands[i].btf;
8339                         cands.cands[i].id = cc->cands[i].id;
8340                 }
8341                 cands.len = cc->cnt;
8342                 /* cand_cache_mutex needs to span the cache lookup and
8343                  * copy of btf pointer into bpf_core_cand_list,
8344                  * since module can be unloaded while bpf_core_calc_relo_insn
8345                  * is working with module's btf.
8346                  */
8347         }
8348
8349         err = bpf_core_calc_relo_insn((void *)ctx->log, relo, relo_idx, ctx->btf, &cands, specs,
8350                                       &targ_res);
8351         if (err)
8352                 goto out;
8353
8354         err = bpf_core_patch_insn((void *)ctx->log, insn, relo->insn_off / 8, relo, relo_idx,
8355                                   &targ_res);
8356
8357 out:
8358         kfree(specs);
8359         if (need_cands) {
8360                 kfree(cands.cands);
8361                 mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8362                 if (ctx->log->level & BPF_LOG_LEVEL2)
8363                         print_cand_cache(ctx->log);
8364         }
8365         return err;
8366 }
8367
8368 bool btf_nested_type_is_trusted(struct bpf_verifier_log *log,
8369                                 const struct bpf_reg_state *reg,
8370                                 const char *field_name, u32 btf_id, const char *suffix)
8371 {
8372         struct btf *btf = reg->btf;
8373         const struct btf_type *walk_type, *safe_type;
8374         const char *tname;
8375         char safe_tname[64];
8376         long ret, safe_id;
8377         const struct btf_member *member;
8378         u32 i;
8379
8380         walk_type = btf_type_by_id(btf, reg->btf_id);
8381         if (!walk_type)
8382                 return false;
8383
8384         tname = btf_name_by_offset(btf, walk_type->name_off);
8385
8386         ret = snprintf(safe_tname, sizeof(safe_tname), "%s%s", tname, suffix);
8387         if (ret >= sizeof(safe_tname))
8388                 return false;
8389
8390         safe_id = btf_find_by_name_kind(btf, safe_tname, BTF_INFO_KIND(walk_type->info));
8391         if (safe_id < 0)
8392                 return false;
8393
8394         safe_type = btf_type_by_id(btf, safe_id);
8395         if (!safe_type)
8396                 return false;
8397
8398         for_each_member(i, safe_type, member) {
8399                 const char *m_name = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
8400                 const struct btf_type *mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
8401                 u32 id;
8402
8403                 if (!btf_type_is_ptr(mtype))
8404                         continue;
8405
8406                 btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
8407                 /* If we match on both type and name, the field is considered trusted. */
8408                 if (btf_id == id && !strcmp(field_name, m_name))
8409                         return true;
8410         }
8411
8412         return false;
8413 }
8414
8415 bool btf_type_ids_nocast_alias(struct bpf_verifier_log *log,
8416                                const struct btf *reg_btf, u32 reg_id,
8417                                const struct btf *arg_btf, u32 arg_id)
8418 {
8419         const char *reg_name, *arg_name, *search_needle;
8420         const struct btf_type *reg_type, *arg_type;
8421         int reg_len, arg_len, cmp_len;
8422         size_t pattern_len = sizeof(NOCAST_ALIAS_SUFFIX) - sizeof(char);
8423
8424         reg_type = btf_type_by_id(reg_btf, reg_id);
8425         if (!reg_type)
8426                 return false;
8427
8428         arg_type = btf_type_by_id(arg_btf, arg_id);
8429         if (!arg_type)
8430                 return false;
8431
8432         reg_name = btf_name_by_offset(reg_btf, reg_type->name_off);
8433         arg_name = btf_name_by_offset(arg_btf, arg_type->name_off);
8434
8435         reg_len = strlen(reg_name);
8436         arg_len = strlen(arg_name);
8437
8438         /* Exactly one of the two type names may be suffixed with ___init, so
8439          * if the strings are the same size, they can't possibly be no-cast
8440          * aliases of one another. If you have two of the same type names, e.g.
8441          * they're both nf_conn___init, it would be improper to return true
8442          * because they are _not_ no-cast aliases, they are the same type.
8443          */
8444         if (reg_len == arg_len)
8445                 return false;
8446
8447         /* Either of the two names must be the other name, suffixed with ___init. */
8448         if ((reg_len != arg_len + pattern_len) &&
8449             (arg_len != reg_len + pattern_len))
8450                 return false;
8451
8452         if (reg_len < arg_len) {
8453                 search_needle = strstr(arg_name, NOCAST_ALIAS_SUFFIX);
8454                 cmp_len = reg_len;
8455         } else {
8456                 search_needle = strstr(reg_name, NOCAST_ALIAS_SUFFIX);
8457                 cmp_len = arg_len;
8458         }
8459
8460         if (!search_needle)
8461                 return false;
8462
8463         /* ___init suffix must come at the end of the name */
8464         if (*(search_needle + pattern_len) != '\0')
8465                 return false;
8466
8467         return !strncmp(reg_name, arg_name, cmp_len);
8468 }
This page took 0.518533 seconds and 4 git commands to generate.