kernel/bpf/core.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
   4  *
   5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
   6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
   7  *
   8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
   9  *
  10  * Authors:
  11  *
  12  *      Jay Schulist <[email protected]>
  13  *      Alexei Starovoitov <[email protected]>
  14  *      Daniel Borkmann <[email protected]>
  15  *
  16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
  17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
  18  */
  19
  20 #include <uapi/linux/btf.h>
  21 #include <linux/filter.h>
  22 #include <linux/skbuff.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/random.h>
  25 #include <linux/moduleloader.h>
  26 #include <linux/bpf.h>
  27 #include <linux/btf.h>
  28 #include <linux/objtool.h>
  29 #include <linux/rbtree_latch.h>
  30 #include <linux/kallsyms.h>
  31 #include <linux/rcupdate.h>
  32 #include <linux/perf_event.h>
  33 #include <linux/extable.h>
  34 #include <linux/log2.h>
  35 #include <linux/bpf_verifier.h>
  36 #include <linux/nodemask.h>
  37 #include <linux/bpf_mem_alloc.h>
  38
  39 #include <asm/barrier.h>
  40 #include <asm/unaligned.h>
  41
  42 /* Registers */
  43 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
  44 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
  45 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
  46 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
  47 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
  48 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
  49 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
  50 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
  51 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
  52 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
  53 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
  54
  55 /* Named registers */
  56 #define DST     regs[insn->dst_reg]
  57 #define SRC     regs[insn->src_reg]
  58 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
  59 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
  60 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
  61 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
  62 #define IMM     insn->imm
  63
  64 struct bpf_mem_alloc bpf_global_ma;
  65 bool bpf_global_ma_set;
  66
  67 /* No hurry in this branch
  68  *
  69  * Exported for the bpf jit load helper.
  70  */
  71 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
  72 {
  73         u8 *ptr = NULL;
  74
  75         if (k >= SKF_NET_OFF) {
  76                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
  77         } else if (k >= SKF_LL_OFF) {
  78                 if (unlikely(!skb_mac_header_was_set(skb)))
  79                         return NULL;
  80                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
  81         }
  82         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
  83                 return ptr;
  84
  85         return NULL;
  86 }
  87
  88 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
  89 {
  90         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
  91         struct bpf_prog_aux *aux;
  92         struct bpf_prog *fp;
  93
  94         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
  95         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
  96         if (fp == NULL)
  97                 return NULL;
  98
  99         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
 100         if (aux == NULL) {
 101                 vfree(fp);
 102                 return NULL;
 103         }
 104         fp->active = alloc_percpu_gfp(int, GFP_KERNEL_ACCOUNT | gfp_extra_flags);
 105         if (!fp->active) {
 106                 vfree(fp);
 107                 kfree(aux);
 108                 return NULL;
 109         }
 110
 111         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
 112         fp->aux = aux;
 113         fp->aux->prog = fp;
 114         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
 115         fp->blinding_requested = bpf_jit_blinding_enabled(fp);
 116 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
 117         aux->cgroup_atype = CGROUP_BPF_ATTACH_TYPE_INVALID;
 118 #endif
 119
 120         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
 121         mutex_init(&fp->aux->used_maps_mutex);
 122         mutex_init(&fp->aux->dst_mutex);
 123
 124         return fp;
 125 }
 126
 127 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
 128 {
 129         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 130         struct bpf_prog *prog;
 131         int cpu;
 132
 133         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
 134         if (!prog)
 135                 return NULL;
 136
 137         prog->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
 138         if (!prog->stats) {
 139                 free_percpu(prog->active);
 140                 kfree(prog->aux);
 141                 vfree(prog);
 142                 return NULL;
 143         }
 144
 145         for_each_possible_cpu(cpu) {
 146                 struct bpf_prog_stats *pstats;
 147
 148                 pstats = per_cpu_ptr(prog->stats, cpu);
 149                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
 150         }
 151         return prog;
 152 }
 153 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
 154
 155 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 156 {
 157         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
 158                 return 0;
 159
 160         prog->aux->jited_linfo = kvcalloc(prog->aux->nr_linfo,
 161                                           sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
 162                                           GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_NOWARN);
 163         if (!prog->aux->jited_linfo)
 164                 return -ENOMEM;
 165
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 void bpf_prog_jit_attempt_done(struct bpf_prog *prog)
 170 {
 171         if (prog->aux->jited_linfo &&
 172             (!prog->jited || !prog->aux->jited_linfo[0])) {
 173                 kvfree(prog->aux->jited_linfo);
 174                 prog->aux->jited_linfo = NULL;
 175         }
 176
 177         kfree(prog->aux->kfunc_tab);
 178         prog->aux->kfunc_tab = NULL;
 179 }
 180
 181 /* The jit engine is responsible to provide an array
 182  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
 183  *
 184  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
 185  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
 186  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
 187  *
 188  * jited_off is the byte off to the end of the jited insn.
 189  *
 190  * Hence, with
 191  * insn_start:
 192  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
 193  *      here is relative to the main prog.
 194  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
 195  * linfo_idx:
 196  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
 197  *
 198  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
 199  *
 200  * For i > linfo_idx,
 201  *
 202  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 203  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
 204  */
 205 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
 206                                const u32 *insn_to_jit_off)
 207 {
 208         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
 209         const struct bpf_line_info *linfo;
 210         void **jited_linfo;
 211
 212         if (!prog->aux->jited_linfo)
 213                 /* Userspace did not provide linfo */
 214                 return;
 215
 216         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
 217         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
 218         insn_start = linfo[0].insn_off;
 219         insn_end = insn_start + prog->len;
 220
 221         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
 222         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
 223
 224         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
 225
 226         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
 227                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
 228                  * strictly increasing
 229                  */
 230                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 231                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
 232 }
 233
 234 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
 235                                   gfp_t gfp_extra_flags)
 236 {
 237         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL_ACCOUNT | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 238         struct bpf_prog *fp;
 239         u32 pages;
 240
 241         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 242         pages = size / PAGE_SIZE;
 243         if (pages <= fp_old->pages)
 244                 return fp_old;
 245
 246         fp = __vmalloc(size, gfp_flags);
 247         if (fp) {
 248                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
 249                 fp->pages = pages;
 250                 fp->aux->prog = fp;
 251
 252                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
 253                  * reallocated structure.
 254                  */
 255                 fp_old->aux = NULL;
 256                 fp_old->stats = NULL;
 257                 fp_old->active = NULL;
 258                 __bpf_prog_free(fp_old);
 259         }
 260
 261         return fp;
 262 }
 263
 264 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
 265 {
 266         if (fp->aux) {
 267                 mutex_destroy(&fp->aux->used_maps_mutex);
 268                 mutex_destroy(&fp->aux->dst_mutex);
 269                 kfree(fp->aux->poke_tab);
 270                 kfree(fp->aux);
 271         }
 272         free_percpu(fp->stats);
 273         free_percpu(fp->active);
 274         vfree(fp);
 275 }
 276
 277 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
 278 {
 279         const u32 bits_offset = SHA1_BLOCK_SIZE - sizeof(__be64);
 280         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
 281         u32 digest[SHA1_DIGEST_WORDS];
 282         u32 ws[SHA1_WORKSPACE_WORDS];
 283         u32 i, bsize, psize, blocks;
 284         struct bpf_insn *dst;
 285         bool was_ld_map;
 286         u8 *raw, *todo;
 287         __be32 *result;
 288         __be64 *bits;
 289
 290         raw = vmalloc(raw_size);
 291         if (!raw)
 292                 return -ENOMEM;
 293
 294         sha1_init(digest);
 295         memset(ws, 0, sizeof(ws));
 296
 297         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
 298          * since they are unstable from user space side.
 299          */
 300         dst = (void *)raw;
 301         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
 302                 dst[i] = fp->insnsi[i];
 303                 if (!was_ld_map &&
 304                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
 305                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
 306                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
 307                         was_ld_map = true;
 308                         dst[i].imm = 0;
 309                 } else if (was_ld_map &&
 310                            dst[i].code == 0 &&
 311                            dst[i].dst_reg == 0 &&
 312                            dst[i].src_reg == 0 &&
 313                            dst[i].off == 0) {
 314                         was_ld_map = false;
 315                         dst[i].imm = 0;
 316                 } else {
 317                         was_ld_map = false;
 318                 }
 319         }
 320
 321         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
 322         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
 323         raw[psize++] = 0x80;
 324
 325         bsize  = round_up(psize, SHA1_BLOCK_SIZE);
 326         blocks = bsize / SHA1_BLOCK_SIZE;
 327         todo   = raw;
 328         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
 329                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
 330         } else {
 331                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
 332                 blocks++;
 333         }
 334         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
 335
 336         while (blocks--) {
 337                 sha1_transform(digest, todo, ws);
 338                 todo += SHA1_BLOCK_SIZE;
 339         }
 340
 341         result = (__force __be32 *)digest;
 342         for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_WORDS; i++)
 343                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
 344         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
 345
 346         vfree(raw);
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 351                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 352 {
 353         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
 354         s32 delta = end_new - end_old;
 355         s64 imm = insn->imm;
 356
 357         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
 358                 imm += delta;
 359         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
 360                 imm -= delta;
 361         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
 362                 return -ERANGE;
 363         if (!probe_pass)
 364                 insn->imm = imm;
 365         return 0;
 366 }
 367
 368 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 369                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 370 {
 371         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
 372         s32 delta = end_new - end_old;
 373         s32 off = insn->off;
 374
 375         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
 376                 off += delta;
 377         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
 378                 off -= delta;
 379         if (off < off_min || off > off_max)
 380                 return -ERANGE;
 381         if (!probe_pass)
 382                 insn->off = off;
 383         return 0;
 384 }
 385
 386 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
 387                             s32 end_new, const bool probe_pass)
 388 {
 389         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
 390         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
 391         int ret = 0;
 392
 393         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
 394                 u8 code;
 395
 396                 /* In the probing pass we still operate on the original,
 397                  * unpatched image in order to check overflows before we
 398                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
 399                  */
 400                 if (probe_pass && i == pos) {
 401                         i = end_new;
 402                         insn = prog->insnsi + end_old;
 403                 }
 404                 if (bpf_pseudo_func(insn)) {
 405                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 406                                                    end_new, i, probe_pass);
 407                         if (ret)
 408                                 return ret;
 409                         continue;
 410                 }
 411                 code = insn->code;
 412                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
 413                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
 414                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
 415                         continue;
 416                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
 417                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
 418                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
 419                                 continue;
 420                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 421                                                    end_new, i, probe_pass);
 422                 } else {
 423                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
 424                                                    end_new, i, probe_pass);
 425                 }
 426                 if (ret)
 427                         break;
 428         }
 429
 430         return ret;
 431 }
 432
 433 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
 434 {
 435         struct bpf_line_info *linfo;
 436         u32 i, nr_linfo;
 437
 438         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
 439         if (!nr_linfo || !delta)
 440                 return;
 441
 442         linfo = prog->aux->linfo;
 443
 444         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
 445                 if (off < linfo[i].insn_off)
 446                         break;
 447
 448         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
 449         for (; i < nr_linfo; i++)
 450                 linfo[i].insn_off += delta;
 451 }
 452
 453 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
 454                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
 455 {
 456         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
 457         const u32 cnt_max = S16_MAX;
 458         struct bpf_prog *prog_adj;
 459         int err;
 460
 461         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
 462         if (insn_delta == 0) {
 463                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
 464                 return prog;
 465         }
 466
 467         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
 468
 469         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
 470          * target overflow when we have excessive program expansions.
 471          * We need to probe here before we do any reallocation where
 472          * we afterwards may not fail anymore.
 473          */
 474         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
 475             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
 476                 return ERR_PTR(err);
 477
 478         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
 479          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
 480          * last page could have large enough tailroom.
 481          */
 482         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
 483                                     GFP_USER);
 484         if (!prog_adj)
 485                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 486
 487         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
 488
 489         /* Patching happens in 3 steps:
 490          *
 491          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
 492          *    so we can patch the single target insn with one or more
 493          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
 494          * 2) Inject new instructions at the target location.
 495          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
 496          */
 497         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
 498
 499         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
 500                 sizeof(*patch) * insn_rest);
 501         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
 502
 503         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
 504          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
 505          * overflow cannot happen at this point.
 506          */
 507         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
 508
 509         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
 510
 511         return prog_adj;
 512 }
 513
 514 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
 515 {
 516         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
 517          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
 518          */
 519         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
 520                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
 521         prog->len -= cnt;
 522
 523         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
 524 }
 525
 526 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
 527 {
 528         int i;
 529
 530         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
 531                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
 532 }
 533
 534 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
 535 {
 536         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
 537         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
 538 }
 539
 540 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
 541 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
 542 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 543 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 544 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
 545 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
 546 long bpf_jit_limit_max __read_mostly;
 547
 548 static void
 549 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
 550 {
 551         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
 552
 553         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
 554         prog->aux->ksym.end   = prog->aux->ksym.start + prog->jited_len;
 555 }
 556
 557 static void
 558 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
 559 {
 560         char *sym = prog->aux->ksym.name;
 561         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
 562         const struct btf_type *type;
 563         const char *func_name;
 564
 565         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
 566                      sizeof(prog->tag) * 2 +
 567                      /* name has been null terminated.
 568                       * We should need +1 for the '_' preceding
 569                       * the name.  However, the null character
 570                       * is double counted between the name and the
 571                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
 572                       * the +1 here.
 573                       */
 574                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
 575
 576         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
 577         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
 578
 579         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
 580         if (prog->aux->func_info_cnt) {
 581                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
 582                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
 583                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
 584                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
 585                 return;
 586         }
 587
 588         if (prog->aux->name[0])
 589                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
 590         else
 591                 *sym = 0;
 592 }
 593
 594 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
 595 {
 596         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
 597 }
 598
 599 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
 600                                           struct latch_tree_node *b)
 601 {
 602         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
 603 }
 604
 605 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
 606 {
 607         unsigned long val = (unsigned long)key;
 608         const struct bpf_ksym *ksym;
 609
 610         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
 611
 612         if (val < ksym->start)
 613                 return -1;
 614         if (val >= ksym->end)
 615                 return  1;
 616
 617         return 0;
 618 }
 619
 620 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
 621         .less   = bpf_tree_less,
 622         .comp   = bpf_tree_comp,
 623 };
 624
 625 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
 626 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
 627 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
 628
 629 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
 630 {
 631         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 632         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
 633         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
 634         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 635         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 636 }
 637
 638 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 639 {
 640         if (list_empty(&ksym->lnode))
 641                 return;
 642
 643         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 644         list_del_rcu(&ksym->lnode);
 645 }
 646
 647 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 648 {
 649         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 650         __bpf_ksym_del(ksym);
 651         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 652 }
 653
 654 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
 655 {
 656         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
 657 }
 658
 659 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
 660 {
 661         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
 662             !bpf_capable())
 663                 return;
 664
 665         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
 666         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
 667         fp->aux->ksym.prog = true;
 668
 669         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
 670 }
 671
 672 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
 673 {
 674         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
 675                 return;
 676
 677         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
 678 }
 679
 680 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
 681 {
 682         struct latch_tree_node *n;
 683
 684         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 685         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
 686 }
 687
 688 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
 689                                  unsigned long *off, char *sym)
 690 {
 691         struct bpf_ksym *ksym;
 692         char *ret = NULL;
 693
 694         rcu_read_lock();
 695         ksym = bpf_ksym_find(addr);
 696         if (ksym) {
 697                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
 698                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
 699
 700                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 701
 702                 ret = sym;
 703                 if (size)
 704                         *size = symbol_end - symbol_start;
 705                 if (off)
 706                         *off  = addr - symbol_start;
 707         }
 708         rcu_read_unlock();
 709
 710         return ret;
 711 }
 712
 713 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
 714 {
 715         bool ret;
 716
 717         rcu_read_lock();
 718         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
 719         rcu_read_unlock();
 720
 721         return ret;
 722 }
 723
 724 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
 725 {
 726         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
 727
 728         return ksym && ksym->prog ?
 729                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
 730                NULL;
 731 }
 732
 733 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
 734 {
 735         const struct exception_table_entry *e = NULL;
 736         struct bpf_prog *prog;
 737
 738         rcu_read_lock();
 739         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
 740         if (!prog)
 741                 goto out;
 742         if (!prog->aux->num_exentries)
 743                 goto out;
 744
 745         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
 746 out:
 747         rcu_read_unlock();
 748         return e;
 749 }
 750
 751 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
 752                     char *sym)
 753 {
 754         struct bpf_ksym *ksym;
 755         unsigned int it = 0;
 756         int ret = -ERANGE;
 757
 758         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
 759                 return ret;
 760
 761         rcu_read_lock();
 762         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
 763                 if (it++ != symnum)
 764                         continue;
 765
 766                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 767
 768                 *value = ksym->start;
 769                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
 770
 771                 ret = 0;
 772                 break;
 773         }
 774         rcu_read_unlock();
 775
 776         return ret;
 777 }
 778
 779 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
 780                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
 781 {
 782         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
 783         static const u32 poke_tab_max = 1024;
 784         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
 785         u32 size = slot + 1;
 786
 787         if (size > poke_tab_max)
 788                 return -ENOSPC;
 789         if (poke->tailcall_target || poke->tailcall_target_stable ||
 790             poke->tailcall_bypass || poke->adj_off || poke->bypass_addr)
 791                 return -EINVAL;
 792
 793         switch (poke->reason) {
 794         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
 795                 if (!poke->tail_call.map)
 796                         return -EINVAL;
 797                 break;
 798         default:
 799                 return -EINVAL;
 800         }
 801
 802         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
 803         if (!tab)
 804                 return -ENOMEM;
 805
 806         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
 807         prog->aux->size_poke_tab = size;
 808         prog->aux->poke_tab = tab;
 809
 810         return slot;
 811 }
 812
 813 /*
 814  * BPF program pack allocator.
 815  *
 816  * Most BPF programs are pretty small. Allocating a hole page for each
 817  * program is sometime a waste. Many small bpf program also adds pressure
 818  * to instruction TLB. To solve this issue, we introduce a BPF program pack
 819  * allocator. The prog_pack allocator uses HPAGE_PMD_SIZE page (2MB on x86)
 820  * to host BPF programs.
 821  */
 822 #define BPF_PROG_CHUNK_SHIFT    6
 823 #define BPF_PROG_CHUNK_SIZE     (1 << BPF_PROG_CHUNK_SHIFT)
 824 #define BPF_PROG_CHUNK_MASK     (~(BPF_PROG_CHUNK_SIZE - 1))
 825
 826 struct bpf_prog_pack {
 827         struct list_head list;
 828         void *ptr;
 829         unsigned long bitmap[];
 830 };
 831
 832 void bpf_jit_fill_hole_with_zero(void *area, unsigned int size)
 833 {
 834         memset(area, 0, size);
 835 }
 836
 837 #define BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(size)    (round_up(size, BPF_PROG_CHUNK_SIZE) / BPF_PROG_CHUNK_SIZE)
 838
 839 static DEFINE_MUTEX(pack_mutex);
 840 static LIST_HEAD(pack_list);
 841
 842 /* PMD_SIZE is not available in some special config, e.g. ARCH=arm with
 843  * CONFIG_MMU=n. Use PAGE_SIZE in these cases.
 844  */
 845 #ifdef PMD_SIZE
 846 #define BPF_PROG_PACK_SIZE (PMD_SIZE * num_possible_nodes())
 847 #else
 848 #define BPF_PROG_PACK_SIZE PAGE_SIZE
 849 #endif
 850
 851 #define BPF_PROG_CHUNK_COUNT (BPF_PROG_PACK_SIZE / BPF_PROG_CHUNK_SIZE)
 852
 853 static struct bpf_prog_pack *alloc_new_pack(bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 854 {
 855         struct bpf_prog_pack *pack;
 856
 857         pack = kzalloc(struct_size(pack, bitmap, BITS_TO_LONGS(BPF_PROG_CHUNK_COUNT)),
 858                        GFP_KERNEL);
 859         if (!pack)
 860                 return NULL;
 861         pack->ptr = module_alloc(BPF_PROG_PACK_SIZE);
 862         if (!pack->ptr) {
 863                 kfree(pack);
 864                 return NULL;
 865         }
 866         bpf_fill_ill_insns(pack->ptr, BPF_PROG_PACK_SIZE);
 867         bitmap_zero(pack->bitmap, BPF_PROG_PACK_SIZE / BPF_PROG_CHUNK_SIZE);
 868         list_add_tail(&pack->list, &pack_list);
 869
 870         set_vm_flush_reset_perms(pack->ptr);
 871         set_memory_rox((unsigned long)pack->ptr, BPF_PROG_PACK_SIZE / PAGE_SIZE);
 872         return pack;
 873 }
 874
 875 void *bpf_prog_pack_alloc(u32 size, bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 876 {
 877         unsigned int nbits = BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(size);
 878         struct bpf_prog_pack *pack;
 879         unsigned long pos;
 880         void *ptr = NULL;
 881
 882         mutex_lock(&pack_mutex);
 883         if (size > BPF_PROG_PACK_SIZE) {
 884                 size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 885                 ptr = module_alloc(size);
 886                 if (ptr) {
 887                         bpf_fill_ill_insns(ptr, size);
 888                         set_vm_flush_reset_perms(ptr);
 889                         set_memory_rox((unsigned long)ptr, size / PAGE_SIZE);
 890                 }
 891                 goto out;
 892         }
 893         list_for_each_entry(pack, &pack_list, list) {
 894                 pos = bitmap_find_next_zero_area(pack->bitmap, BPF_PROG_CHUNK_COUNT, 0,
 895                                                  nbits, 0);
 896                 if (pos < BPF_PROG_CHUNK_COUNT)
 897                         goto found_free_area;
 898         }
 899
 900         pack = alloc_new_pack(bpf_fill_ill_insns);
 901         if (!pack)
 902                 goto out;
 903
 904         pos = 0;
 905
 906 found_free_area:
 907         bitmap_set(pack->bitmap, pos, nbits);
 908         ptr = (void *)(pack->ptr) + (pos << BPF_PROG_CHUNK_SHIFT);
 909
 910 out:
 911         mutex_unlock(&pack_mutex);
 912         return ptr;
 913 }
 914
 915 void bpf_prog_pack_free(struct bpf_binary_header *hdr)
 916 {
 917         struct bpf_prog_pack *pack = NULL, *tmp;
 918         unsigned int nbits;
 919         unsigned long pos;
 920
 921         mutex_lock(&pack_mutex);
 922         if (hdr->size > BPF_PROG_PACK_SIZE) {
 923                 module_memfree(hdr);
 924                 goto out;
 925         }
 926
 927         list_for_each_entry(tmp, &pack_list, list) {
 928                 if ((void *)hdr >= tmp->ptr && (tmp->ptr + BPF_PROG_PACK_SIZE) > (void *)hdr) {
 929                         pack = tmp;
 930                         break;
 931                 }
 932         }
 933
 934         if (WARN_ONCE(!pack, "bpf_prog_pack bug\n"))
 935                 goto out;
 936
 937         nbits = BPF_PROG_SIZE_TO_NBITS(hdr->size);
 938         pos = ((unsigned long)hdr - (unsigned long)pack->ptr) >> BPF_PROG_CHUNK_SHIFT;
 939
 940         WARN_ONCE(bpf_arch_text_invalidate(hdr, hdr->size),
 941                   "bpf_prog_pack bug: missing bpf_arch_text_invalidate?\n");
 942
 943         bitmap_clear(pack->bitmap, pos, nbits);
 944         if (bitmap_find_next_zero_area(pack->bitmap, BPF_PROG_CHUNK_COUNT, 0,
 945                                        BPF_PROG_CHUNK_COUNT, 0) == 0) {
 946                 list_del(&pack->list);
 947                 module_memfree(pack->ptr);
 948                 kfree(pack);
 949         }
 950 out:
 951         mutex_unlock(&pack_mutex);
 952 }
 953
 954 static atomic_long_t bpf_jit_current;
 955
 956 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
 957  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
 958  * below apply.
 959  */
 960 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
 961 {
 962 #if defined(MODULES_VADDR)
 963         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
 964 #else
 965         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
 966 #endif
 967 }
 968
 969 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
 970 {
 971         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
 972         bpf_jit_limit_max = bpf_jit_alloc_exec_limit();
 973         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_limit_max >> 2,
 974                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
 975         return 0;
 976 }
 977 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
 978
 979 int bpf_jit_charge_modmem(u32 size)
 980 {
 981         if (atomic_long_add_return(size, &bpf_jit_current) > READ_ONCE(bpf_jit_limit)) {
 982                 if (!bpf_capable()) {
 983                         atomic_long_sub(size, &bpf_jit_current);
 984                         return -EPERM;
 985                 }
 986         }
 987
 988         return 0;
 989 }
 990
 991 void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 size)
 992 {
 993         atomic_long_sub(size, &bpf_jit_current);
 994 }
 995
 996 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
 997 {
 998         return module_alloc(size);
 999 }
1000
1001 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
1002 {
1003         module_memfree(addr);
1004 }
1005
1006 struct bpf_binary_header *
1007 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
1008                      unsigned int alignment,
1009                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
1010 {
1011         struct bpf_binary_header *hdr;
1012         u32 size, hole, start;
1013
1014         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
1015                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
1016
1017         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
1018          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
1019          * random section of illegal instructions.
1020          */
1021         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
1022
1023         if (bpf_jit_charge_modmem(size))
1024                 return NULL;
1025         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
1026         if (!hdr) {
1027                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1028                 return NULL;
1029         }
1030
1031         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
1032         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
1033
1034         hdr->size = size;
1035         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
1036                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
1037         start = get_random_u32_below(hole) & ~(alignment - 1);
1038
1039         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
1040         *image_ptr = &hdr->image[start];
1041
1042         return hdr;
1043 }
1044
1045 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
1046 {
1047         u32 size = hdr->size;
1048
1049         bpf_jit_free_exec(hdr);
1050         bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1051 }
1052
1053 /* Allocate jit binary from bpf_prog_pack allocator.
1054  * Since the allocated memory is RO+X, the JIT engine cannot write directly
1055  * to the memory. To solve this problem, a RW buffer is also allocated at
1056  * as the same time. The JIT engine should calculate offsets based on the
1057  * RO memory address, but write JITed program to the RW buffer. Once the
1058  * JIT engine finishes, it calls bpf_jit_binary_pack_finalize, which copies
1059  * the JITed program to the RO memory.
1060  */
1061 struct bpf_binary_header *
1062 bpf_jit_binary_pack_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
1063                           unsigned int alignment,
1064                           struct bpf_binary_header **rw_header,
1065                           u8 **rw_image,
1066                           bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
1067 {
1068         struct bpf_binary_header *ro_header;
1069         u32 size, hole, start;
1070
1071         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
1072                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
1073
1074         /* add 16 bytes for a random section of illegal instructions */
1075         size = round_up(proglen + sizeof(*ro_header) + 16, BPF_PROG_CHUNK_SIZE);
1076
1077         if (bpf_jit_charge_modmem(size))
1078                 return NULL;
1079         ro_header = bpf_prog_pack_alloc(size, bpf_fill_ill_insns);
1080         if (!ro_header) {
1081                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1082                 return NULL;
1083         }
1084
1085         *rw_header = kvmalloc(size, GFP_KERNEL);
1086         if (!*rw_header) {
1087                 bpf_arch_text_copy(&ro_header->size, &size, sizeof(size));
1088                 bpf_prog_pack_free(ro_header);
1089                 bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1090                 return NULL;
1091         }
1092
1093         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
1094         bpf_fill_ill_insns(*rw_header, size);
1095         (*rw_header)->size = size;
1096
1097         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*ro_header)),
1098                      BPF_PROG_CHUNK_SIZE - sizeof(*ro_header));
1099         start = get_random_u32_below(hole) & ~(alignment - 1);
1100
1101         *image_ptr = &ro_header->image[start];
1102         *rw_image = &(*rw_header)->image[start];
1103
1104         return ro_header;
1105 }
1106
1107 /* Copy JITed text from rw_header to its final location, the ro_header. */
1108 int bpf_jit_binary_pack_finalize(struct bpf_prog *prog,
1109                                  struct bpf_binary_header *ro_header,
1110                                  struct bpf_binary_header *rw_header)
1111 {
1112         void *ptr;
1113
1114         ptr = bpf_arch_text_copy(ro_header, rw_header, rw_header->size);
1115
1116         kvfree(rw_header);
1117
1118         if (IS_ERR(ptr)) {
1119                 bpf_prog_pack_free(ro_header);
1120                 return PTR_ERR(ptr);
1121         }
1122         return 0;
1123 }
1124
1125 /* bpf_jit_binary_pack_free is called in two different scenarios:
1126  *   1) when the program is freed after;
1127  *   2) when the JIT engine fails (before bpf_jit_binary_pack_finalize).
1128  * For case 2), we need to free both the RO memory and the RW buffer.
1129  *
1130  * bpf_jit_binary_pack_free requires proper ro_header->size. However,
1131  * bpf_jit_binary_pack_alloc does not set it. Therefore, ro_header->size
1132  * must be set with either bpf_jit_binary_pack_finalize (normal path) or
1133  * bpf_arch_text_copy (when jit fails).
1134  */
1135 void bpf_jit_binary_pack_free(struct bpf_binary_header *ro_header,
1136                               struct bpf_binary_header *rw_header)
1137 {
1138         u32 size = ro_header->size;
1139
1140         bpf_prog_pack_free(ro_header);
1141         kvfree(rw_header);
1142         bpf_jit_uncharge_modmem(size);
1143 }
1144
1145 struct bpf_binary_header *
1146 bpf_jit_binary_pack_hdr(const struct bpf_prog *fp)
1147 {
1148         unsigned long real_start = (unsigned long)fp->bpf_func;
1149         unsigned long addr;
1150
1151         addr = real_start & BPF_PROG_CHUNK_MASK;
1152         return (void *)addr;
1153 }
1154
1155 static inline struct bpf_binary_header *
1156 bpf_jit_binary_hdr(const struct bpf_prog *fp)
1157 {
1158         unsigned long real_start = (unsigned long)fp->bpf_func;
1159         unsigned long addr;
1160
1161         addr = real_start & PAGE_MASK;
1162         return (void *)addr;
1163 }
1164
1165 /* This symbol is only overridden by archs that have different
1166  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
1167  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
1168  */
1169 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
1170 {
1171         if (fp->jited) {
1172                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
1173
1174                 bpf_jit_binary_free(hdr);
1175                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
1176         }
1177
1178         bpf_prog_unlock_free(fp);
1179 }
1180
1181 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
1182                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
1183                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
1184 {
1185         s16 off = insn->off;
1186         s32 imm = insn->imm;
1187         u8 *addr;
1188
1189         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
1190         if (!*func_addr_fixed) {
1191                 /* Place-holder address till the last pass has collected
1192                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
1193                  * can pick them up from prog->aux.
1194                  */
1195                 if (!extra_pass)
1196                         addr = NULL;
1197                 else if (prog->aux->func &&
1198                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
1199                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
1200                 else
1201                         return -EINVAL;
1202         } else {
1203                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
1204                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
1205                  * and the helper with imm relative to it are both in core
1206                  * kernel.
1207                  */
1208                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
1209         }
1210
1211         *func_addr = (unsigned long)addr;
1212         return 0;
1213 }
1214
1215 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
1216                               const struct bpf_insn *aux,
1217                               struct bpf_insn *to_buff,
1218                               bool emit_zext)
1219 {
1220         struct bpf_insn *to = to_buff;
1221         u32 imm_rnd = get_random_u32();
1222         s16 off;
1223
1224         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
1225         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
1226
1227         /* Constraints on AX register:
1228          *
1229          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
1230          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
1231          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
1232          * the executed instruction, but not across several instructions.
1233          * There are a few exceptions however which are further detailed
1234          * below.
1235          *
1236          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
1237          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
1238          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
1239          *
1240          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
1241          * register for rewrites as long as they do not interfere with
1242          * the above cases!
1243          */
1244         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
1245                 goto out;
1246
1247         if (from->imm == 0 &&
1248             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
1249              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
1250                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
1251                 goto out;
1252         }
1253
1254         switch (from->code) {
1255         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
1256         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
1257         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1258         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
1259         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1260         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1261         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1262         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1263         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
1264                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1265                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1266                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1267                 break;
1268
1269         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1270         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1271         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1272         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1273         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1274         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1275         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1276         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1277         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1278                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1279                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1280                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1281                 break;
1282
1283         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1284         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1285         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1286         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1287         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1288         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1289         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1290         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1291         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1292         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1293         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1294                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1295                 off = from->off;
1296                 if (off < 0)
1297                         off -= 2;
1298                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1299                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1300                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1301                 break;
1302
1303         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1304         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1305         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1306         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1307         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1308         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1309         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1310         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1311         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1312         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1313         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1314                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1315                 off = from->off;
1316                 if (off < 0)
1317                         off -= 2;
1318                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1319                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1320                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1321                                       off);
1322                 break;
1323
1324         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1325                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1326                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1327                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1328                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1329                 break;
1330         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1331                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1332                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1333                 if (emit_zext)
1334                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1335                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1336                 break;
1337
1338         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1339         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1340         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1341         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1342                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1343                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1344                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1345                 break;
1346         }
1347 out:
1348         return to - to_buff;
1349 }
1350
1351 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1352                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1353 {
1354         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1355         struct bpf_prog *fp;
1356
1357         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags);
1358         if (fp != NULL) {
1359                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1360                  * when promoting the clone to the real program,
1361                  * this still needs to be adapted.
1362                  */
1363                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1364         }
1365
1366         return fp;
1367 }
1368
1369 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1370 {
1371         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1372          * it from this path! It will be freed eventually by the
1373          * other program on release.
1374          *
1375          * At this point, we don't need a deferred release since
1376          * clone is guaranteed to not be locked.
1377          */
1378         fp->aux = NULL;
1379         fp->stats = NULL;
1380         fp->active = NULL;
1381         __bpf_prog_free(fp);
1382 }
1383
1384 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1385 {
1386         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1387          * know whether fp here is the clone or the original.
1388          */
1389         fp->aux->prog = fp;
1390         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1391 }
1392
1393 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1394 {
1395         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1396         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1397         int insn_delta, insn_cnt;
1398         struct bpf_insn *insn;
1399         int i, rewritten;
1400
1401         if (!prog->blinding_requested || prog->blinded)
1402                 return prog;
1403
1404         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1405         if (!clone)
1406                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1407
1408         insn_cnt = clone->len;
1409         insn = clone->insnsi;
1410
1411         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1412                 if (bpf_pseudo_func(insn)) {
1413                         /* ld_imm64 with an address of bpf subprog is not
1414                          * a user controlled constant. Don't randomize it,
1415                          * since it will conflict with jit_subprogs() logic.
1416                          */
1417                         insn++;
1418                         i++;
1419                         continue;
1420                 }
1421
1422                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1423                  * so that we can still access the first part in the
1424                  * second blinding run.
1425                  */
1426                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1427                     insn[1].code == 0)
1428                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1429
1430                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1431                                                 clone->aux->verifier_zext);
1432                 if (!rewritten)
1433                         continue;
1434
1435                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1436                 if (IS_ERR(tmp)) {
1437                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1438                          * realloc from the original one, so we need to
1439                          * fix it up here on error.
1440                          */
1441                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1442                         return tmp;
1443                 }
1444
1445                 clone = tmp;
1446                 insn_delta = rewritten - 1;
1447
1448                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1449                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1450                 insn_cnt += insn_delta;
1451                 i        += insn_delta;
1452         }
1453
1454         clone->blinded = 1;
1455         return clone;
1456 }
1457 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1458
1459 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1460  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1461  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1462  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1463  * must not change.
1464  */
1465 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1466 {
1467         return 0;
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1470
1471 /* All UAPI available opcodes. */
1472 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1473         /* 32 bit ALU operations. */            \
1474         /*   Register based. */                 \
1475         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1476         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1477         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1478         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1479         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1480         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1481         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1482         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1483         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1484         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1485         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1486         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1487         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1488         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1489         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1490         /*   Immediate based. */                \
1491         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1492         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1493         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1494         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1495         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1496         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1497         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1498         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1499         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1500         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1501         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1502         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1503         /* 64 bit ALU operations. */            \
1504         /*   Register based. */                 \
1505         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1506         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1507         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1508         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1509         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1510         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1511         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1512         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1513         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1514         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1515         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1516         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1517         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1518         /*   Immediate based. */                \
1519         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1520         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1521         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1522         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1523         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1524         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1525         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1526         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1527         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1528         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1529         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1530         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1531         /* Call instruction. */                 \
1532         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1533         /* Exit instruction. */                 \
1534         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1535         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1536         /*   Register based. */                 \
1537         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1538         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1539         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1540         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1541         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1542         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1543         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1544         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1545         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1546         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1547         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1548         /*   Immediate based. */                \
1549         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1550         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1551         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1552         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1553         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1554         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1555         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1556         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1557         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1558         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1559         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1560         /* Jump instructions. */                \
1561         /*   Register based. */                 \
1562         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1563         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1564         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1565         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1566         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1567         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1568         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1569         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1570         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1571         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1572         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1573         /*   Immediate based. */                \
1574         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1575         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1576         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1577         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1578         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1579         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1580         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1581         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1582         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1583         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1584         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1585         INSN_2(JMP, JA),                        \
1586         /* Store instructions. */               \
1587         /*   Register based. */                 \
1588         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1589         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1590         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1591         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1592         INSN_3(STX, ATOMIC, W),                 \
1593         INSN_3(STX, ATOMIC, DW),                \
1594         /*   Immediate based. */                \
1595         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1596         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1597         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1598         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1599         /* Load instructions. */                \
1600         /*   Register based. */                 \
1601         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1602         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1603         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1604         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1605         /*   Immediate based. */                \
1606         INSN_3(LD, IMM, DW)
1607
1608 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1609 {
1610 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1611 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1612         static const bool public_insntable[256] = {
1613                 [0 ... 255] = false,
1614                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1615                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1616                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1617                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1618                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1619                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1620                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1621                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1622                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1623         };
1624 #undef BPF_INSN_3_TBL
1625 #undef BPF_INSN_2_TBL
1626         return public_insntable[code];
1627 }
1628
1629 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1630 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1631 {
1632         memset(dst, 0, size);
1633         return -EFAULT;
1634 }
1635
1636 /**
1637  *      ___bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1638  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1639  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1640  *
1641  * Decode and execute eBPF instructions.
1642  *
1643  * Return: whatever value is in %BPF_R0 at program exit
1644  */
1645 static u64 ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn)
1646 {
1647 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1648 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1649         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1650                 [0 ... 255] = &&default_label,
1651                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1652                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1653                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1654                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1655                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1656                 [BPF_ST  | BPF_NOSPEC] = &&ST_NOSPEC,
1657                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1658                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1659                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1660                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1661         };
1662 #undef BPF_INSN_3_LBL
1663 #undef BPF_INSN_2_LBL
1664         u32 tail_call_cnt = 0;
1665
1666 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1667 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1668
1669 select_insn:
1670         goto *jumptable[insn->code];
1671
1672         /* Explicitly mask the register-based shift amounts with 63 or 31
1673          * to avoid undefined behavior. Normally this won't affect the
1674          * generated code, for example, in case of native 64 bit archs such
1675          * as x86-64 or arm64, the compiler is optimizing the AND away for
1676          * the interpreter. In case of JITs, each of the JIT backends compiles
1677          * the BPF shift operations to machine instructions which produce
1678          * implementation-defined results in such a case; the resulting
1679          * contents of the register may be arbitrary, but program behaviour
1680          * as a whole remains defined. In other words, in case of JIT backends,
1681          * the AND must /not/ be added to the emitted LSH/RSH/ARSH translation.
1682          */
1683         /* ALU (shifts) */
1684 #define SHT(OPCODE, OP)                                 \
1685         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1686                 DST = DST OP (SRC & 63);                \
1687                 CONT;                                   \
1688         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1689                 DST = (u32) DST OP ((u32) SRC & 31);    \
1690                 CONT;                                   \
1691         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1692                 DST = DST OP IMM;                       \
1693                 CONT;                                   \
1694         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1695                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1696                 CONT;
1697         /* ALU (rest) */
1698 #define ALU(OPCODE, OP)                                 \
1699         ALU64_##OPCODE##_X:                             \
1700                 DST = DST OP SRC;                       \
1701                 CONT;                                   \
1702         ALU_##OPCODE##_X:                               \
1703                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;           \
1704                 CONT;                                   \
1705         ALU64_##OPCODE##_K:                             \
1706                 DST = DST OP IMM;                       \
1707                 CONT;                                   \
1708         ALU_##OPCODE##_K:                               \
1709                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;           \
1710                 CONT;
1711         ALU(ADD,  +)
1712         ALU(SUB,  -)
1713         ALU(AND,  &)
1714         ALU(OR,   |)
1715         ALU(XOR,  ^)
1716         ALU(MUL,  *)
1717         SHT(LSH, <<)
1718         SHT(RSH, >>)
1719 #undef SHT
1720 #undef ALU
1721         ALU_NEG:
1722                 DST = (u32) -DST;
1723                 CONT;
1724         ALU64_NEG:
1725                 DST = -DST;
1726                 CONT;
1727         ALU_MOV_X:
1728                 DST = (u32) SRC;
1729                 CONT;
1730         ALU_MOV_K:
1731                 DST = (u32) IMM;
1732                 CONT;
1733         ALU64_MOV_X:
1734                 DST = SRC;
1735                 CONT;
1736         ALU64_MOV_K:
1737                 DST = IMM;
1738                 CONT;
1739         LD_IMM_DW:
1740                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1741                 insn++;
1742                 CONT;
1743         ALU_ARSH_X:
1744                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> (SRC & 31));
1745                 CONT;
1746         ALU_ARSH_K:
1747                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1748                 CONT;
1749         ALU64_ARSH_X:
1750                 (*(s64 *) &DST) >>= (SRC & 63);
1751                 CONT;
1752         ALU64_ARSH_K:
1753                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1754                 CONT;
1755         ALU64_MOD_X:
1756                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1757                 DST = AX;
1758                 CONT;
1759         ALU_MOD_X:
1760                 AX = (u32) DST;
1761                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1762                 CONT;
1763         ALU64_MOD_K:
1764                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1765                 DST = AX;
1766                 CONT;
1767         ALU_MOD_K:
1768                 AX = (u32) DST;
1769                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1770                 CONT;
1771         ALU64_DIV_X:
1772                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1773                 CONT;
1774         ALU_DIV_X:
1775                 AX = (u32) DST;
1776                 do_div(AX, (u32) SRC);
1777                 DST = (u32) AX;
1778                 CONT;
1779         ALU64_DIV_K:
1780                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1781                 CONT;
1782         ALU_DIV_K:
1783                 AX = (u32) DST;
1784                 do_div(AX, (u32) IMM);
1785                 DST = (u32) AX;
1786                 CONT;
1787         ALU_END_TO_BE:
1788                 switch (IMM) {
1789                 case 16:
1790                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1791                         break;
1792                 case 32:
1793                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1794                         break;
1795                 case 64:
1796                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1797                         break;
1798                 }
1799                 CONT;
1800         ALU_END_TO_LE:
1801                 switch (IMM) {
1802                 case 16:
1803                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1804                         break;
1805                 case 32:
1806                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1807                         break;
1808                 case 64:
1809                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1810                         break;
1811                 }
1812                 CONT;
1813
1814         /* CALL */
1815         JMP_CALL:
1816                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1817                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1818                  * into BPF_R0.
1819                  */
1820                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1821                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1822                 CONT;
1823
1824         JMP_CALL_ARGS:
1825                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1826                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1827                                                             BPF_R5,
1828                                                             insn + insn->off + 1);
1829                 CONT;
1830
1831         JMP_TAIL_CALL: {
1832                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1833                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1834                 struct bpf_prog *prog;
1835                 u32 index = BPF_R3;
1836
1837                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1838                         goto out;
1839
1840                 if (unlikely(tail_call_cnt >= MAX_TAIL_CALL_CNT))
1841                         goto out;
1842
1843                 tail_call_cnt++;
1844
1845                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1846                 if (!prog)
1847                         goto out;
1848
1849                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1850                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1851                  * handled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1852                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1853                  */
1854                 insn = prog->insnsi;
1855                 goto select_insn;
1856 out:
1857                 CONT;
1858         }
1859         JMP_JA:
1860                 insn += insn->off;
1861                 CONT;
1862         JMP_EXIT:
1863                 return BPF_R0;
1864         /* JMP */
1865 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1866         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1867                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1868                         insn += insn->off;                      \
1869                         CONT_JMP;                               \
1870                 }                                               \
1871                 CONT;                                           \
1872         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1873                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1874                         insn += insn->off;                      \
1875                         CONT_JMP;                               \
1876                 }                                               \
1877                 CONT;                                           \
1878         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1879                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1880                         insn += insn->off;                      \
1881                         CONT_JMP;                               \
1882                 }                                               \
1883                 CONT;                                           \
1884         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1885                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1886                         insn += insn->off;                      \
1887                         CONT_JMP;                               \
1888                 }                                               \
1889                 CONT;
1890         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1891         COND_JMP(u, JNE, !=)
1892         COND_JMP(u, JGT, >)
1893         COND_JMP(u, JLT, <)
1894         COND_JMP(u, JGE, >=)
1895         COND_JMP(u, JLE, <=)
1896         COND_JMP(u, JSET, &)
1897         COND_JMP(s, JSGT, >)
1898         COND_JMP(s, JSLT, <)
1899         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1900         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1901 #undef COND_JMP
1902         /* ST, STX and LDX*/
1903         ST_NOSPEC:
1904                 /* Speculation barrier for mitigating Speculative Store Bypass.
1905                  * In case of arm64, we rely on the firmware mitigation as
1906                  * controlled via the ssbd kernel parameter. Whenever the
1907                  * mitigation is enabled, it works for all of the kernel code
1908                  * with no need to provide any additional instructions here.
1909                  * In case of x86, we use 'lfence' insn for mitigation. We
1910                  * reuse preexisting logic from Spectre v1 mitigation that
1911                  * happens to produce the required code on x86 for v4 as well.
1912                  */
1913 #ifdef CONFIG_X86
1914                 barrier_nospec();
1915 #endif
1916                 CONT;
1917 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1918         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1919                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1920                 CONT;                                                   \
1921         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1922                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1923                 CONT;                                                   \
1924         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1925                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1926                 CONT;                                                   \
1927         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                         \
1928                 bpf_probe_read_kernel(&DST, sizeof(SIZE),               \
1929                                       (const void *)(long) (SRC + insn->off));  \
1930                 DST = *((SIZE *)&DST);                                  \
1931                 CONT;
1932
1933         LDST(B,   u8)
1934         LDST(H,  u16)
1935         LDST(W,  u32)
1936         LDST(DW, u64)
1937 #undef LDST
1938
1939 #define ATOMIC_ALU_OP(BOP, KOP)                                         \
1940                 case BOP:                                               \
1941                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1942                                 atomic_##KOP((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long) \
1943                                              (DST + insn->off));        \
1944                         else                                            \
1945                                 atomic64_##KOP((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long) \
1946                                                (DST + insn->off));      \
1947                         break;                                          \
1948                 case BOP | BPF_FETCH:                                   \
1949                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)              \
1950                                 SRC = (u32) atomic_fetch_##KOP(         \
1951                                         (u32) SRC,                      \
1952                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1953                         else                                            \
1954                                 SRC = (u64) atomic64_fetch_##KOP(       \
1955                                         (u64) SRC,                      \
1956                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off)); \
1957                         break;
1958
1959         STX_ATOMIC_DW:
1960         STX_ATOMIC_W:
1961                 switch (IMM) {
1962                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_ADD, add)
1963                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_AND, and)
1964                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_OR, or)
1965                 ATOMIC_ALU_OP(BPF_XOR, xor)
1966 #undef ATOMIC_ALU_OP
1967
1968                 case BPF_XCHG:
1969                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1970                                 SRC = (u32) atomic_xchg(
1971                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1972                                         (u32) SRC);
1973                         else
1974                                 SRC = (u64) atomic64_xchg(
1975                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1976                                         (u64) SRC);
1977                         break;
1978                 case BPF_CMPXCHG:
1979                         if (BPF_SIZE(insn->code) == BPF_W)
1980                                 BPF_R0 = (u32) atomic_cmpxchg(
1981                                         (atomic_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1982                                         (u32) BPF_R0, (u32) SRC);
1983                         else
1984                                 BPF_R0 = (u64) atomic64_cmpxchg(
1985                                         (atomic64_t *)(unsigned long) (DST + insn->off),
1986                                         (u64) BPF_R0, (u64) SRC);
1987                         break;
1988
1989                 default:
1990                         goto default_label;
1991                 }
1992                 CONT;
1993
1994         default_label:
1995                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1996                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1997                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1998                  *
1999                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
2000                  */
2001                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x (imm: 0x%x)\n",
2002                         insn->code, insn->imm);
2003                 BUG_ON(1);
2004                 return 0;
2005 }
2006
2007 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
2008 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
2009 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
2010 { \
2011         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
2012         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG] = {}; \
2013 \
2014         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
2015         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
2016         return ___bpf_prog_run(regs, insn); \
2017 }
2018
2019 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
2020 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
2021 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
2022                                       const struct bpf_insn *insn) \
2023 { \
2024         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
2025         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
2026 \
2027         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
2028         BPF_R1 = r1; \
2029         BPF_R2 = r2; \
2030         BPF_R3 = r3; \
2031         BPF_R4 = r4; \
2032         BPF_R5 = r5; \
2033         return ___bpf_prog_run(regs, insn); \
2034 }
2035
2036 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
2037 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
2038 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
2039 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
2040 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
2041 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
2042
2043 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
2044 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
2045 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
2046
2047 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
2048 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
2049 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
2050
2051 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
2052
2053 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
2054                                       const struct bpf_insn *insn) = {
2055 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
2056 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
2057 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
2058 };
2059 #undef PROG_NAME_LIST
2060 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
2061 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
2062                                   const struct bpf_insn *insn) = {
2063 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
2064 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
2065 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
2066 };
2067 #undef PROG_NAME_LIST
2068
2069 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
2070 {
2071         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
2072         insn->off = (s16) insn->imm;
2073         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
2074                 __bpf_call_base_args;
2075         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
2076 }
2077
2078 #else
2079 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
2080                                          const struct bpf_insn *insn)
2081 {
2082         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
2083          * is not working properly, so warn about it!
2084          */
2085         WARN_ON_ONCE(1);
2086         return 0;
2087 }
2088 #endif
2089
2090 bool bpf_prog_map_compatible(struct bpf_map *map,
2091                              const struct bpf_prog *fp)
2092 {
2093         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(fp);
2094         bool ret;
2095
2096         if (fp->kprobe_override)
2097                 return false;
2098
2099         spin_lock(&map->owner.lock);
2100         if (!map->owner.type) {
2101                 /* There's no owner yet where we could check for
2102                  * compatibility.
2103                  */
2104                 map->owner.type  = prog_type;
2105                 map->owner.jited = fp->jited;
2106                 map->owner.xdp_has_frags = fp->aux->xdp_has_frags;
2107                 ret = true;
2108         } else {
2109                 ret = map->owner.type  == prog_type &&
2110                       map->owner.jited == fp->jited &&
2111                       map->owner.xdp_has_frags == fp->aux->xdp_has_frags;
2112         }
2113         spin_unlock(&map->owner.lock);
2114
2115         return ret;
2116 }
2117
2118 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
2119 {
2120         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2121         int i, ret = 0;
2122
2123         mutex_lock(&aux->used_maps_mutex);
2124         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
2125                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
2126
2127                 if (!map_type_contains_progs(map))
2128                         continue;
2129
2130                 if (!bpf_prog_map_compatible(map, fp)) {
2131                         ret = -EINVAL;
2132                         goto out;
2133                 }
2134         }
2135
2136 out:
2137         mutex_unlock(&aux->used_maps_mutex);
2138         return ret;
2139 }
2140
2141 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
2142 {
2143 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
2144         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
2145
2146         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
2147 #else
2148         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
2149 #endif
2150 }
2151
2152 /**
2153  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
2154  *      @fp: bpf_prog populated with BPF program
2155  *      @err: pointer to error variable
2156  *
2157  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
2158  * The BPF program will be executed via bpf_prog_run() function.
2159  *
2160  * Return: the &fp argument along with &err set to 0 for success or
2161  * a negative errno code on failure
2162  */
2163 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
2164 {
2165         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
2166          * work with regards to JITing, etc.
2167          */
2168         bool jit_needed = false;
2169
2170         if (fp->bpf_func)
2171                 goto finalize;
2172
2173         if (IS_ENABLED(CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON) ||
2174             bpf_prog_has_kfunc_call(fp))
2175                 jit_needed = true;
2176
2177         bpf_prog_select_func(fp);
2178
2179         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
2180          * blinding is active. However, in case of error during
2181          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
2182          * valid program, which in this case would simply not
2183          * be JITed, but falls back to the interpreter.
2184          */
2185         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
2186                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
2187                 if (*err)
2188                         return fp;
2189
2190                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
2191                 bpf_prog_jit_attempt_done(fp);
2192                 if (!fp->jited && jit_needed) {
2193                         *err = -ENOTSUPP;
2194                         return fp;
2195                 }
2196         } else {
2197                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
2198                 if (*err)
2199                         return fp;
2200         }
2201
2202 finalize:
2203         bpf_prog_lock_ro(fp);
2204
2205         /* The tail call compatibility check can only be done at
2206          * this late stage as we need to determine, if we deal
2207          * with JITed or non JITed program concatenations and not
2208          * all eBPF JITs might immediately support all features.
2209          */
2210         *err = bpf_check_tail_call(fp);
2211
2212         return fp;
2213 }
2214 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
2215
2216 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
2217                                     const struct bpf_insn *insn)
2218 {
2219         return 1;
2220 }
2221
2222 static struct bpf_prog_dummy {
2223         struct bpf_prog prog;
2224 } dummy_bpf_prog = {
2225         .prog = {
2226                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
2227         },
2228 };
2229
2230 struct bpf_empty_prog_array bpf_empty_prog_array = {
2231         .null_prog = NULL,
2232 };
2233 EXPORT_SYMBOL(bpf_empty_prog_array);
2234
2235 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
2236 {
2237         if (prog_cnt)
2238                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
2239                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
2240                                (prog_cnt + 1),
2241                                flags);
2242
2243         return &bpf_empty_prog_array.hdr;
2244 }
2245
2246 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
2247 {
2248         if (!progs || progs == &bpf_empty_prog_array.hdr)
2249                 return;
2250         kfree_rcu(progs, rcu);
2251 }
2252
2253 static void __bpf_prog_array_free_sleepable_cb(struct rcu_head *rcu)
2254 {
2255         struct bpf_prog_array *progs;
2256
2257         /* If RCU Tasks Trace grace period implies RCU grace period, there is
2258          * no need to call kfree_rcu(), just call kfree() directly.
2259          */
2260         progs = container_of(rcu, struct bpf_prog_array, rcu);
2261         if (rcu_trace_implies_rcu_gp())
2262                 kfree(progs);
2263         else
2264                 kfree_rcu(progs, rcu);
2265 }
2266
2267 void bpf_prog_array_free_sleepable(struct bpf_prog_array *progs)
2268 {
2269         if (!progs || progs == &bpf_empty_prog_array.hdr)
2270                 return;
2271         call_rcu_tasks_trace(&progs->rcu, __bpf_prog_array_free_sleepable_cb);
2272 }
2273
2274 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
2275 {
2276         struct bpf_prog_array_item *item;
2277         u32 cnt = 0;
2278
2279         for (item = array->items; item->prog; item++)
2280                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2281                         cnt++;
2282         return cnt;
2283 }
2284
2285 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
2286 {
2287         struct bpf_prog_array_item *item;
2288
2289         for (item = array->items; item->prog; item++)
2290                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2291                         return false;
2292         return true;
2293 }
2294
2295 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
2296                                      u32 *prog_ids,
2297                                      u32 request_cnt)
2298 {
2299         struct bpf_prog_array_item *item;
2300         int i = 0;
2301
2302         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2303                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2304                         continue;
2305                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
2306                 if (++i == request_cnt) {
2307                         item++;
2308                         break;
2309                 }
2310         }
2311
2312         return !!(item->prog);
2313 }
2314
2315 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
2316                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
2317 {
2318         unsigned long err = 0;
2319         bool nospc;
2320         u32 *ids;
2321
2322         /* users of this function are doing:
2323          * cnt = bpf_prog_array_length();
2324          * if (cnt > 0)
2325          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
2326          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
2327          */
2328         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
2329         if (!ids)
2330                 return -ENOMEM;
2331         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
2332         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
2333         kfree(ids);
2334         if (err)
2335                 return -EFAULT;
2336         if (nospc)
2337                 return -ENOSPC;
2338         return 0;
2339 }
2340
2341 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
2342                                 struct bpf_prog *old_prog)
2343 {
2344         struct bpf_prog_array_item *item;
2345
2346         for (item = array->items; item->prog; item++)
2347                 if (item->prog == old_prog) {
2348                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
2349                         break;
2350                 }
2351 }
2352
2353 /**
2354  * bpf_prog_array_delete_safe_at() - Replaces the program at the given
2355  *                                   index into the program array with
2356  *                                   a dummy no-op program.
2357  * @array: a bpf_prog_array
2358  * @index: the index of the program to replace
2359  *
2360  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2361  * the position of the program to replace.
2362  *
2363  * Return:
2364  * * 0          - Success
2365  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2366  * * -ENOENT    - Index out of range
2367  */
2368 int bpf_prog_array_delete_safe_at(struct bpf_prog_array *array, int index)
2369 {
2370         return bpf_prog_array_update_at(array, index, &dummy_bpf_prog.prog);
2371 }
2372
2373 /**
2374  * bpf_prog_array_update_at() - Updates the program at the given index
2375  *                              into the program array.
2376  * @array: a bpf_prog_array
2377  * @index: the index of the program to update
2378  * @prog: the program to insert into the array
2379  *
2380  * Skips over dummy programs, by not counting them, when calculating
2381  * the position of the program to update.
2382  *
2383  * Return:
2384  * * 0          - Success
2385  * * -EINVAL    - Invalid index value. Must be a non-negative integer.
2386  * * -ENOENT    - Index out of range
2387  */
2388 int bpf_prog_array_update_at(struct bpf_prog_array *array, int index,
2389                              struct bpf_prog *prog)
2390 {
2391         struct bpf_prog_array_item *item;
2392
2393         if (unlikely(index < 0))
2394                 return -EINVAL;
2395
2396         for (item = array->items; item->prog; item++) {
2397                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2398                         continue;
2399                 if (!index) {
2400                         WRITE_ONCE(item->prog, prog);
2401                         return 0;
2402                 }
2403                 index--;
2404         }
2405         return -ENOENT;
2406 }
2407
2408 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
2409                         struct bpf_prog *exclude_prog,
2410                         struct bpf_prog *include_prog,
2411                         u64 bpf_cookie,
2412                         struct bpf_prog_array **new_array)
2413 {
2414         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
2415         struct bpf_prog_array_item *existing, *new;
2416         struct bpf_prog_array *array;
2417         bool found_exclude = false;
2418
2419         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
2420          * the new array.
2421          */
2422         if (old_array) {
2423                 existing = old_array->items;
2424                 for (; existing->prog; existing++) {
2425                         if (existing->prog == exclude_prog) {
2426                                 found_exclude = true;
2427                                 continue;
2428                         }
2429                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
2430                                 carry_prog_cnt++;
2431                         if (existing->prog == include_prog)
2432                                 return -EEXIST;
2433                 }
2434         }
2435
2436         if (exclude_prog && !found_exclude)
2437                 return -ENOENT;
2438
2439         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
2440         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
2441         if (include_prog)
2442                 new_prog_cnt += 1;
2443
2444         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
2445         if (!new_prog_cnt) {
2446                 *new_array = NULL;
2447                 return 0;
2448         }
2449
2450         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2451         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2452         if (!array)
2453                 return -ENOMEM;
2454         new = array->items;
2455
2456         /* Fill in the new prog array */
2457         if (carry_prog_cnt) {
2458                 existing = old_array->items;
2459                 for (; existing->prog; existing++) {
2460                         if (existing->prog == exclude_prog ||
2461                             existing->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
2462                                 continue;
2463
2464                         new->prog = existing->prog;
2465                         new->bpf_cookie = existing->bpf_cookie;
2466                         new++;
2467                 }
2468         }
2469         if (include_prog) {
2470                 new->prog = include_prog;
2471                 new->bpf_cookie = bpf_cookie;
2472                 new++;
2473         }
2474         new->prog = NULL;
2475         *new_array = array;
2476         return 0;
2477 }
2478
2479 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2480                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2481                              u32 *prog_cnt)
2482 {
2483         u32 cnt = 0;
2484
2485         if (array)
2486                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2487
2488         *prog_cnt = cnt;
2489
2490         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2491         if (!request_cnt || !cnt)
2492                 return 0;
2493
2494         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2495         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2496                                                                      : 0;
2497 }
2498
2499 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2500                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2501 {
2502         struct bpf_map *map;
2503         u32 i;
2504
2505         for (i = 0; i < len; i++) {
2506                 map = used_maps[i];
2507                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2508                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2509                 bpf_map_put(map);
2510         }
2511 }
2512
2513 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2514 {
2515         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2516         kfree(aux->used_maps);
2517 }
2518
2519 void __bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux,
2520                           struct btf_mod_pair *used_btfs, u32 len)
2521 {
2522 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2523         struct btf_mod_pair *btf_mod;
2524         u32 i;
2525
2526         for (i = 0; i < len; i++) {
2527                 btf_mod = &used_btfs[i];
2528                 if (btf_mod->module)
2529                         module_put(btf_mod->module);
2530                 btf_put(btf_mod->btf);
2531         }
2532 #endif
2533 }
2534
2535 static void bpf_free_used_btfs(struct bpf_prog_aux *aux)
2536 {
2537         __bpf_free_used_btfs(aux, aux->used_btfs, aux->used_btf_cnt);
2538         kfree(aux->used_btfs);
2539 }
2540
2541 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2542 {
2543         struct bpf_prog_aux *aux;
2544         int i;
2545
2546         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2547 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2548         bpf_free_kfunc_btf_tab(aux->kfunc_btf_tab);
2549 #endif
2550 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
2551         if (aux->cgroup_atype != CGROUP_BPF_ATTACH_TYPE_INVALID)
2552                 bpf_cgroup_atype_put(aux->cgroup_atype);
2553 #endif
2554         bpf_free_used_maps(aux);
2555         bpf_free_used_btfs(aux);
2556         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2557                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2558 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2559         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2560                 put_callchain_buffers();
2561 #endif
2562         if (aux->dst_trampoline)
2563                 bpf_trampoline_put(aux->dst_trampoline);
2564         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++) {
2565                 /* We can just unlink the subprog poke descriptor table as
2566                  * it was originally linked to the main program and is also
2567                  * released along with it.
2568                  */
2569                 aux->func[i]->aux->poke_tab = NULL;
2570                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2571         }
2572         if (aux->func_cnt) {
2573                 kfree(aux->func);
2574                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2575         } else {
2576                 bpf_jit_free(aux->prog);
2577         }
2578 }
2579
2580 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2581 {
2582         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2583
2584         if (aux->dst_prog)
2585                 bpf_prog_put(aux->dst_prog);
2586         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2587         schedule_work(&aux->work);
2588 }
2589 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2590
2591 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2592 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2593
2594 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2595 {
2596         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2597 }
2598
2599 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2600 {
2601         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2602          * of the registers passed into this function, then note that
2603          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2604          * transformations. Register assignments from both sides are
2605          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2606          */
2607         struct rnd_state *state;
2608         u32 res;
2609
2610         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2611         res = prandom_u32_state(state);
2612         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2613
2614         return res;
2615 }
2616
2617 BPF_CALL_0(bpf_get_raw_cpu_id)
2618 {
2619         return raw_smp_processor_id();
2620 }
2621
2622 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2623 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2624 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2625 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2626 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2627 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2628 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2629 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_percpu_elem_proto __weak;
2630 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2631 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2632 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2633
2634 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2635 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2636 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2637 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2638 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_boot_ns_proto __weak;
2639 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_coarse_ns_proto __weak;
2640 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_tai_ns_proto __weak;
2641
2642 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2643 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2644 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2645 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2646 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2647 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2648 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2649 const struct bpf_func_proto bpf_snprintf_btf_proto __weak;
2650 const struct bpf_func_proto bpf_seq_printf_btf_proto __weak;
2651 const struct bpf_func_proto bpf_set_retval_proto __weak;
2652 const struct bpf_func_proto bpf_get_retval_proto __weak;
2653
2654 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2655 {
2656         return NULL;
2657 }
2658
2659 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_vprintk_proto(void)
2660 {
2661         return NULL;
2662 }
2663
2664 u64 __weak
2665 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2666                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2667 {
2668         return -ENOTSUPP;
2669 }
2670 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2671
2672 /* Always built-in helper functions. */
2673 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2674         .func           = NULL,
2675         .gpl_only       = false,
2676         .ret_type       = RET_VOID,
2677         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2678         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2679         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2680 };
2681
2682 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2683  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2684  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2685  */
2686 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2687 {
2688         return prog;
2689 }
2690
2691 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2692  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2693  */
2694 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2695 {
2696 }
2697
2698 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2699 {
2700         return false;
2701 }
2702
2703 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2704  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2705  * Otherwise, return FALSE.
2706  *
2707  * The verifier inserts an explicit zero extension after BPF_CMPXCHGs even if
2708  * you don't override this. JITs that don't want these extra insns can detect
2709  * them using insn_is_zext.
2710  */
2711 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2712 {
2713         return false;
2714 }
2715
2716 /* Return TRUE if the JIT backend supports mixing bpf2bpf and tailcalls. */
2717 bool __weak bpf_jit_supports_subprog_tailcalls(void)
2718 {
2719         return false;
2720 }
2721
2722 bool __weak bpf_jit_supports_kfunc_call(void)
2723 {
2724         return false;
2725 }
2726
2727 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2728  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2729  */
2730 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2731                          int len)
2732 {
2733         return -EFAULT;
2734 }
2735
2736 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2737                               void *addr1, void *addr2)
2738 {
2739         return -ENOTSUPP;
2740 }
2741
2742 void * __weak bpf_arch_text_copy(void *dst, void *src, size_t len)
2743 {
2744         return ERR_PTR(-ENOTSUPP);
2745 }
2746
2747 int __weak bpf_arch_text_invalidate(void *dst, size_t len)
2748 {
2749         return -ENOTSUPP;
2750 }
2751
2752 #ifdef CONFIG_BPF_SYSCALL
2753 static int __init bpf_global_ma_init(void)
2754 {
2755         int ret;
2756
2757         ret = bpf_mem_alloc_init(&bpf_global_ma, 0, false);
2758         bpf_global_ma_set = !ret;
2759         return ret;
2760 }
2761 late_initcall(bpf_global_ma_init);
2762 #endif
2763
2764 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2765 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2766
2767 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2768 #define CREATE_TRACE_POINTS
2769 #include <linux/bpf_trace.h>
2770
2771 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2772 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);