]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/bpf/btf.c
arch: fix broken BuildID for arm64 and riscv
[linux.git] / kernel / bpf / btf.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /* Copyright (c) 2018 Facebook */
3
4 #include <uapi/linux/btf.h>
5 #include <uapi/linux/bpf.h>
6 #include <uapi/linux/bpf_perf_event.h>
7 #include <uapi/linux/types.h>
8 #include <linux/seq_file.h>
9 #include <linux/compiler.h>
10 #include <linux/ctype.h>
11 #include <linux/errno.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/anon_inodes.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/uaccess.h>
16 #include <linux/kernel.h>
17 #include <linux/idr.h>
18 #include <linux/sort.h>
19 #include <linux/bpf_verifier.h>
20 #include <linux/btf.h>
21 #include <linux/btf_ids.h>
22 #include <linux/bpf_lsm.h>
23 #include <linux/skmsg.h>
24 #include <linux/perf_event.h>
25 #include <linux/bsearch.h>
26 #include <linux/kobject.h>
27 #include <linux/sysfs.h>
28 #include <net/sock.h>
29 #include "../tools/lib/bpf/relo_core.h"
30
31 /* BTF (BPF Type Format) is the meta data format which describes
32  * the data types of BPF program/map.  Hence, it basically focus
33  * on the C programming language which the modern BPF is primary
34  * using.
35  *
36  * ELF Section:
37  * ~~~~~~~~~~~
38  * The BTF data is stored under the ".BTF" ELF section
39  *
40  * struct btf_type:
41  * ~~~~~~~~~~~~~~~
42  * Each 'struct btf_type' object describes a C data type.
43  * Depending on the type it is describing, a 'struct btf_type'
44  * object may be followed by more data.  F.e.
45  * To describe an array, 'struct btf_type' is followed by
46  * 'struct btf_array'.
47  *
48  * 'struct btf_type' and any extra data following it are
49  * 4 bytes aligned.
50  *
51  * Type section:
52  * ~~~~~~~~~~~~~
53  * The BTF type section contains a list of 'struct btf_type' objects.
54  * Each one describes a C type.  Recall from the above section
55  * that a 'struct btf_type' object could be immediately followed by extra
56  * data in order to describe some particular C types.
57  *
58  * type_id:
59  * ~~~~~~~
60  * Each btf_type object is identified by a type_id.  The type_id
61  * is implicitly implied by the location of the btf_type object in
62  * the BTF type section.  The first one has type_id 1.  The second
63  * one has type_id 2...etc.  Hence, an earlier btf_type has
64  * a smaller type_id.
65  *
66  * A btf_type object may refer to another btf_type object by using
67  * type_id (i.e. the "type" in the "struct btf_type").
68  *
69  * NOTE that we cannot assume any reference-order.
70  * A btf_type object can refer to an earlier btf_type object
71  * but it can also refer to a later btf_type object.
72  *
73  * For example, to describe "const void *".  A btf_type
74  * object describing "const" may refer to another btf_type
75  * object describing "void *".  This type-reference is done
76  * by specifying type_id:
77  *
78  * [1] CONST (anon) type_id=2
79  * [2] PTR (anon) type_id=0
80  *
81  * The above is the btf_verifier debug log:
82  *   - Each line started with "[?]" is a btf_type object
83  *   - [?] is the type_id of the btf_type object.
84  *   - CONST/PTR is the BTF_KIND_XXX
85  *   - "(anon)" is the name of the type.  It just
86  *     happens that CONST and PTR has no name.
87  *   - type_id=XXX is the 'u32 type' in btf_type
88  *
89  * NOTE: "void" has type_id 0
90  *
91  * String section:
92  * ~~~~~~~~~~~~~~
93  * The BTF string section contains the names used by the type section.
94  * Each string is referred by an "offset" from the beginning of the
95  * string section.
96  *
97  * Each string is '\0' terminated.
98  *
99  * The first character in the string section must be '\0'
100  * which is used to mean 'anonymous'. Some btf_type may not
101  * have a name.
102  */
103
104 /* BTF verification:
105  *
106  * To verify BTF data, two passes are needed.
107  *
108  * Pass #1
109  * ~~~~~~~
110  * The first pass is to collect all btf_type objects to
111  * an array: "btf->types".
112  *
113  * Depending on the C type that a btf_type is describing,
114  * a btf_type may be followed by extra data.  We don't know
115  * how many btf_type is there, and more importantly we don't
116  * know where each btf_type is located in the type section.
117  *
118  * Without knowing the location of each type_id, most verifications
119  * cannot be done.  e.g. an earlier btf_type may refer to a later
120  * btf_type (recall the "const void *" above), so we cannot
121  * check this type-reference in the first pass.
122  *
123  * In the first pass, it still does some verifications (e.g.
124  * checking the name is a valid offset to the string section).
125  *
126  * Pass #2
127  * ~~~~~~~
128  * The main focus is to resolve a btf_type that is referring
129  * to another type.
130  *
131  * We have to ensure the referring type:
132  * 1) does exist in the BTF (i.e. in btf->types[])
133  * 2) does not cause a loop:
134  *      struct A {
135  *              struct B b;
136  *      };
137  *
138  *      struct B {
139  *              struct A a;
140  *      };
141  *
142  * btf_type_needs_resolve() decides if a btf_type needs
143  * to be resolved.
144  *
145  * The needs_resolve type implements the "resolve()" ops which
146  * essentially does a DFS and detects backedge.
147  *
148  * During resolve (or DFS), different C types have different
149  * "RESOLVED" conditions.
150  *
151  * When resolving a BTF_KIND_STRUCT, we need to resolve all its
152  * members because a member is always referring to another
153  * type.  A struct's member can be treated as "RESOLVED" if
154  * it is referring to a BTF_KIND_PTR.  Otherwise, the
155  * following valid C struct would be rejected:
156  *
157  *      struct A {
158  *              int m;
159  *              struct A *a;
160  *      };
161  *
162  * When resolving a BTF_KIND_PTR, it needs to keep resolving if
163  * it is referring to another BTF_KIND_PTR.  Otherwise, we cannot
164  * detect a pointer loop, e.g.:
165  * BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_CONST -> BTF_KIND_PTR +
166  *                        ^                                         |
167  *                        +-----------------------------------------+
168  *
169  */
170
171 #define BITS_PER_U128 (sizeof(u64) * BITS_PER_BYTE * 2)
172 #define BITS_PER_BYTE_MASK (BITS_PER_BYTE - 1)
173 #define BITS_PER_BYTE_MASKED(bits) ((bits) & BITS_PER_BYTE_MASK)
174 #define BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) ((bits) >> 3)
175 #define BITS_ROUNDUP_BYTES(bits) \
176         (BITS_ROUNDDOWN_BYTES(bits) + !!BITS_PER_BYTE_MASKED(bits))
177
178 #define BTF_INFO_MASK 0x9f00ffff
179 #define BTF_INT_MASK 0x0fffffff
180 #define BTF_TYPE_ID_VALID(type_id) ((type_id) <= BTF_MAX_TYPE)
181 #define BTF_STR_OFFSET_VALID(name_off) ((name_off) <= BTF_MAX_NAME_OFFSET)
182
183 /* 16MB for 64k structs and each has 16 members and
184  * a few MB spaces for the string section.
185  * The hard limit is S32_MAX.
186  */
187 #define BTF_MAX_SIZE (16 * 1024 * 1024)
188
189 #define for_each_member_from(i, from, struct_type, member)              \
190         for (i = from, member = btf_type_member(struct_type) + from;    \
191              i < btf_type_vlen(struct_type);                            \
192              i++, member++)
193
194 #define for_each_vsi_from(i, from, struct_type, member)                         \
195         for (i = from, member = btf_type_var_secinfo(struct_type) + from;       \
196              i < btf_type_vlen(struct_type);                                    \
197              i++, member++)
198
199 DEFINE_IDR(btf_idr);
200 DEFINE_SPINLOCK(btf_idr_lock);
201
202 enum btf_kfunc_hook {
203         BTF_KFUNC_HOOK_COMMON,
204         BTF_KFUNC_HOOK_XDP,
205         BTF_KFUNC_HOOK_TC,
206         BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS,
207         BTF_KFUNC_HOOK_TRACING,
208         BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL,
209         BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET,
210         BTF_KFUNC_HOOK_MAX,
211 };
212
213 enum {
214         BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT = 256,
215         BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT = 256,
216 };
217
218 struct btf_kfunc_set_tab {
219         struct btf_id_set8 *sets[BTF_KFUNC_HOOK_MAX];
220 };
221
222 struct btf_id_dtor_kfunc_tab {
223         u32 cnt;
224         struct btf_id_dtor_kfunc dtors[];
225 };
226
227 struct btf {
228         void *data;
229         struct btf_type **types;
230         u32 *resolved_ids;
231         u32 *resolved_sizes;
232         const char *strings;
233         void *nohdr_data;
234         struct btf_header hdr;
235         u32 nr_types; /* includes VOID for base BTF */
236         u32 types_size;
237         u32 data_size;
238         refcount_t refcnt;
239         u32 id;
240         struct rcu_head rcu;
241         struct btf_kfunc_set_tab *kfunc_set_tab;
242         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *dtor_kfunc_tab;
243         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
244
245         /* split BTF support */
246         struct btf *base_btf;
247         u32 start_id; /* first type ID in this BTF (0 for base BTF) */
248         u32 start_str_off; /* first string offset (0 for base BTF) */
249         char name[MODULE_NAME_LEN];
250         bool kernel_btf;
251 };
252
253 enum verifier_phase {
254         CHECK_META,
255         CHECK_TYPE,
256 };
257
258 struct resolve_vertex {
259         const struct btf_type *t;
260         u32 type_id;
261         u16 next_member;
262 };
263
264 enum visit_state {
265         NOT_VISITED,
266         VISITED,
267         RESOLVED,
268 };
269
270 enum resolve_mode {
271         RESOLVE_TBD,    /* To Be Determined */
272         RESOLVE_PTR,    /* Resolving for Pointer */
273         RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,        /* Resolving for struct/union
274                                          * or array
275                                          */
276 };
277
278 #define MAX_RESOLVE_DEPTH 32
279
280 struct btf_sec_info {
281         u32 off;
282         u32 len;
283 };
284
285 struct btf_verifier_env {
286         struct btf *btf;
287         u8 *visit_states;
288         struct resolve_vertex stack[MAX_RESOLVE_DEPTH];
289         struct bpf_verifier_log log;
290         u32 log_type_id;
291         u32 top_stack;
292         enum verifier_phase phase;
293         enum resolve_mode resolve_mode;
294 };
295
296 static const char * const btf_kind_str[NR_BTF_KINDS] = {
297         [BTF_KIND_UNKN]         = "UNKNOWN",
298         [BTF_KIND_INT]          = "INT",
299         [BTF_KIND_PTR]          = "PTR",
300         [BTF_KIND_ARRAY]        = "ARRAY",
301         [BTF_KIND_STRUCT]       = "STRUCT",
302         [BTF_KIND_UNION]        = "UNION",
303         [BTF_KIND_ENUM]         = "ENUM",
304         [BTF_KIND_FWD]          = "FWD",
305         [BTF_KIND_TYPEDEF]      = "TYPEDEF",
306         [BTF_KIND_VOLATILE]     = "VOLATILE",
307         [BTF_KIND_CONST]        = "CONST",
308         [BTF_KIND_RESTRICT]     = "RESTRICT",
309         [BTF_KIND_FUNC]         = "FUNC",
310         [BTF_KIND_FUNC_PROTO]   = "FUNC_PROTO",
311         [BTF_KIND_VAR]          = "VAR",
312         [BTF_KIND_DATASEC]      = "DATASEC",
313         [BTF_KIND_FLOAT]        = "FLOAT",
314         [BTF_KIND_DECL_TAG]     = "DECL_TAG",
315         [BTF_KIND_TYPE_TAG]     = "TYPE_TAG",
316         [BTF_KIND_ENUM64]       = "ENUM64",
317 };
318
319 const char *btf_type_str(const struct btf_type *t)
320 {
321         return btf_kind_str[BTF_INFO_KIND(t->info)];
322 }
323
324 /* Chunk size we use in safe copy of data to be shown. */
325 #define BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE          32
326
327 /*
328  * This is the maximum size of a base type value (equivalent to a
329  * 128-bit int); if we are at the end of our safe buffer and have
330  * less than 16 bytes space we can't be assured of being able
331  * to copy the next type safely, so in such cases we will initiate
332  * a new copy.
333  */
334 #define BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE     16
335
336 /* Type name size */
337 #define BTF_SHOW_NAME_SIZE              80
338
339 /*
340  * Common data to all BTF show operations. Private show functions can add
341  * their own data to a structure containing a struct btf_show and consult it
342  * in the show callback.  See btf_type_show() below.
343  *
344  * One challenge with showing nested data is we want to skip 0-valued
345  * data, but in order to figure out whether a nested object is all zeros
346  * we need to walk through it.  As a result, we need to make two passes
347  * when handling structs, unions and arrays; the first path simply looks
348  * for nonzero data, while the second actually does the display.  The first
349  * pass is signalled by show->state.depth_check being set, and if we
350  * encounter a non-zero value we set show->state.depth_to_show to
351  * the depth at which we encountered it.  When we have completed the
352  * first pass, we will know if anything needs to be displayed if
353  * depth_to_show > depth.  See btf_[struct,array]_show() for the
354  * implementation of this.
355  *
356  * Another problem is we want to ensure the data for display is safe to
357  * access.  To support this, the anonymous "struct {} obj" tracks the data
358  * object and our safe copy of it.  We copy portions of the data needed
359  * to the object "copy" buffer, but because its size is limited to
360  * BTF_SHOW_OBJ_COPY_LEN bytes, multiple copies may be required as we
361  * traverse larger objects for display.
362  *
363  * The various data type show functions all start with a call to
364  * btf_show_start_type() which returns a pointer to the safe copy
365  * of the data needed (or if BTF_SHOW_UNSAFE is specified, to the
366  * raw data itself).  btf_show_obj_safe() is responsible for
367  * using copy_from_kernel_nofault() to update the safe data if necessary
368  * as we traverse the object's data.  skbuff-like semantics are
369  * used:
370  *
371  * - obj.head points to the start of the toplevel object for display
372  * - obj.size is the size of the toplevel object
373  * - obj.data points to the current point in the original data at
374  *   which our safe data starts.  obj.data will advance as we copy
375  *   portions of the data.
376  *
377  * In most cases a single copy will suffice, but larger data structures
378  * such as "struct task_struct" will require many copies.  The logic in
379  * btf_show_obj_safe() handles the logic that determines if a new
380  * copy_from_kernel_nofault() is needed.
381  */
382 struct btf_show {
383         u64 flags;
384         void *target;   /* target of show operation (seq file, buffer) */
385         void (*showfn)(struct btf_show *show, const char *fmt, va_list args);
386         const struct btf *btf;
387         /* below are used during iteration */
388         struct {
389                 u8 depth;
390                 u8 depth_to_show;
391                 u8 depth_check;
392                 u8 array_member:1,
393                    array_terminated:1;
394                 u16 array_encoding;
395                 u32 type_id;
396                 int status;                     /* non-zero for error */
397                 const struct btf_type *type;
398                 const struct btf_member *member;
399                 char name[BTF_SHOW_NAME_SIZE];  /* space for member name/type */
400         } state;
401         struct {
402                 u32 size;
403                 void *head;
404                 void *data;
405                 u8 safe[BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE];
406         } obj;
407 };
408
409 struct btf_kind_operations {
410         s32 (*check_meta)(struct btf_verifier_env *env,
411                           const struct btf_type *t,
412                           u32 meta_left);
413         int (*resolve)(struct btf_verifier_env *env,
414                        const struct resolve_vertex *v);
415         int (*check_member)(struct btf_verifier_env *env,
416                             const struct btf_type *struct_type,
417                             const struct btf_member *member,
418                             const struct btf_type *member_type);
419         int (*check_kflag_member)(struct btf_verifier_env *env,
420                                   const struct btf_type *struct_type,
421                                   const struct btf_member *member,
422                                   const struct btf_type *member_type);
423         void (*log_details)(struct btf_verifier_env *env,
424                             const struct btf_type *t);
425         void (*show)(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
426                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
427                          struct btf_show *show);
428 };
429
430 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS];
431 static struct btf_type btf_void;
432
433 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
434                        const struct btf_type *t, u32 type_id);
435
436 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
437                           const struct btf_type *t);
438
439 static bool btf_type_is_modifier(const struct btf_type *t)
440 {
441         /* Some of them is not strictly a C modifier
442          * but they are grouped into the same bucket
443          * for BTF concern:
444          *   A type (t) that refers to another
445          *   type through t->type AND its size cannot
446          *   be determined without following the t->type.
447          *
448          * ptr does not fall into this bucket
449          * because its size is always sizeof(void *).
450          */
451         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
452         case BTF_KIND_TYPEDEF:
453         case BTF_KIND_VOLATILE:
454         case BTF_KIND_CONST:
455         case BTF_KIND_RESTRICT:
456         case BTF_KIND_TYPE_TAG:
457                 return true;
458         }
459
460         return false;
461 }
462
463 bool btf_type_is_void(const struct btf_type *t)
464 {
465         return t == &btf_void;
466 }
467
468 static bool btf_type_is_fwd(const struct btf_type *t)
469 {
470         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_FWD;
471 }
472
473 static bool btf_type_nosize(const struct btf_type *t)
474 {
475         return btf_type_is_void(t) || btf_type_is_fwd(t) ||
476                btf_type_is_func(t) || btf_type_is_func_proto(t);
477 }
478
479 static bool btf_type_nosize_or_null(const struct btf_type *t)
480 {
481         return !t || btf_type_nosize(t);
482 }
483
484 static bool btf_type_is_datasec(const struct btf_type *t)
485 {
486         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DATASEC;
487 }
488
489 static bool btf_type_is_decl_tag(const struct btf_type *t)
490 {
491         return BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_DECL_TAG;
492 }
493
494 static bool btf_type_is_decl_tag_target(const struct btf_type *t)
495 {
496         return btf_type_is_func(t) || btf_type_is_struct(t) ||
497                btf_type_is_var(t) || btf_type_is_typedef(t);
498 }
499
500 u32 btf_nr_types(const struct btf *btf)
501 {
502         u32 total = 0;
503
504         while (btf) {
505                 total += btf->nr_types;
506                 btf = btf->base_btf;
507         }
508
509         return total;
510 }
511
512 s32 btf_find_by_name_kind(const struct btf *btf, const char *name, u8 kind)
513 {
514         const struct btf_type *t;
515         const char *tname;
516         u32 i, total;
517
518         total = btf_nr_types(btf);
519         for (i = 1; i < total; i++) {
520                 t = btf_type_by_id(btf, i);
521                 if (BTF_INFO_KIND(t->info) != kind)
522                         continue;
523
524                 tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
525                 if (!strcmp(tname, name))
526                         return i;
527         }
528
529         return -ENOENT;
530 }
531
532 static s32 bpf_find_btf_id(const char *name, u32 kind, struct btf **btf_p)
533 {
534         struct btf *btf;
535         s32 ret;
536         int id;
537
538         btf = bpf_get_btf_vmlinux();
539         if (IS_ERR(btf))
540                 return PTR_ERR(btf);
541         if (!btf)
542                 return -EINVAL;
543
544         ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
545         /* ret is never zero, since btf_find_by_name_kind returns
546          * positive btf_id or negative error.
547          */
548         if (ret > 0) {
549                 btf_get(btf);
550                 *btf_p = btf;
551                 return ret;
552         }
553
554         /* If name is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
555         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
556         idr_for_each_entry(&btf_idr, btf, id) {
557                 if (!btf_is_module(btf))
558                         continue;
559                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
560                  * the IDR to avoiding holding it for too long
561                  */
562                 btf_get(btf);
563                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
564                 ret = btf_find_by_name_kind(btf, name, kind);
565                 if (ret > 0) {
566                         *btf_p = btf;
567                         return ret;
568                 }
569                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
570                 btf_put(btf);
571         }
572         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
573         return ret;
574 }
575
576 const struct btf_type *btf_type_skip_modifiers(const struct btf *btf,
577                                                u32 id, u32 *res_id)
578 {
579         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
580
581         while (btf_type_is_modifier(t)) {
582                 id = t->type;
583                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
584         }
585
586         if (res_id)
587                 *res_id = id;
588
589         return t;
590 }
591
592 const struct btf_type *btf_type_resolve_ptr(const struct btf *btf,
593                                             u32 id, u32 *res_id)
594 {
595         const struct btf_type *t;
596
597         t = btf_type_skip_modifiers(btf, id, NULL);
598         if (!btf_type_is_ptr(t))
599                 return NULL;
600
601         return btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, res_id);
602 }
603
604 const struct btf_type *btf_type_resolve_func_ptr(const struct btf *btf,
605                                                  u32 id, u32 *res_id)
606 {
607         const struct btf_type *ptype;
608
609         ptype = btf_type_resolve_ptr(btf, id, res_id);
610         if (ptype && btf_type_is_func_proto(ptype))
611                 return ptype;
612
613         return NULL;
614 }
615
616 /* Types that act only as a source, not sink or intermediate
617  * type when resolving.
618  */
619 static bool btf_type_is_resolve_source_only(const struct btf_type *t)
620 {
621         return btf_type_is_var(t) ||
622                btf_type_is_decl_tag(t) ||
623                btf_type_is_datasec(t);
624 }
625
626 /* What types need to be resolved?
627  *
628  * btf_type_is_modifier() is an obvious one.
629  *
630  * btf_type_is_struct() because its member refers to
631  * another type (through member->type).
632  *
633  * btf_type_is_var() because the variable refers to
634  * another type. btf_type_is_datasec() holds multiple
635  * btf_type_is_var() types that need resolving.
636  *
637  * btf_type_is_array() because its element (array->type)
638  * refers to another type.  Array can be thought of a
639  * special case of struct while array just has the same
640  * member-type repeated by array->nelems of times.
641  */
642 static bool btf_type_needs_resolve(const struct btf_type *t)
643 {
644         return btf_type_is_modifier(t) ||
645                btf_type_is_ptr(t) ||
646                btf_type_is_struct(t) ||
647                btf_type_is_array(t) ||
648                btf_type_is_var(t) ||
649                btf_type_is_func(t) ||
650                btf_type_is_decl_tag(t) ||
651                btf_type_is_datasec(t);
652 }
653
654 /* t->size can be used */
655 static bool btf_type_has_size(const struct btf_type *t)
656 {
657         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
658         case BTF_KIND_INT:
659         case BTF_KIND_STRUCT:
660         case BTF_KIND_UNION:
661         case BTF_KIND_ENUM:
662         case BTF_KIND_DATASEC:
663         case BTF_KIND_FLOAT:
664         case BTF_KIND_ENUM64:
665                 return true;
666         }
667
668         return false;
669 }
670
671 static const char *btf_int_encoding_str(u8 encoding)
672 {
673         if (encoding == 0)
674                 return "(none)";
675         else if (encoding == BTF_INT_SIGNED)
676                 return "SIGNED";
677         else if (encoding == BTF_INT_CHAR)
678                 return "CHAR";
679         else if (encoding == BTF_INT_BOOL)
680                 return "BOOL";
681         else
682                 return "UNKN";
683 }
684
685 static u32 btf_type_int(const struct btf_type *t)
686 {
687         return *(u32 *)(t + 1);
688 }
689
690 static const struct btf_array *btf_type_array(const struct btf_type *t)
691 {
692         return (const struct btf_array *)(t + 1);
693 }
694
695 static const struct btf_enum *btf_type_enum(const struct btf_type *t)
696 {
697         return (const struct btf_enum *)(t + 1);
698 }
699
700 static const struct btf_var *btf_type_var(const struct btf_type *t)
701 {
702         return (const struct btf_var *)(t + 1);
703 }
704
705 static const struct btf_decl_tag *btf_type_decl_tag(const struct btf_type *t)
706 {
707         return (const struct btf_decl_tag *)(t + 1);
708 }
709
710 static const struct btf_enum64 *btf_type_enum64(const struct btf_type *t)
711 {
712         return (const struct btf_enum64 *)(t + 1);
713 }
714
715 static const struct btf_kind_operations *btf_type_ops(const struct btf_type *t)
716 {
717         return kind_ops[BTF_INFO_KIND(t->info)];
718 }
719
720 static bool btf_name_offset_valid(const struct btf *btf, u32 offset)
721 {
722         if (!BTF_STR_OFFSET_VALID(offset))
723                 return false;
724
725         while (offset < btf->start_str_off)
726                 btf = btf->base_btf;
727
728         offset -= btf->start_str_off;
729         return offset < btf->hdr.str_len;
730 }
731
732 static bool __btf_name_char_ok(char c, bool first, bool dot_ok)
733 {
734         if ((first ? !isalpha(c) :
735                      !isalnum(c)) &&
736             c != '_' &&
737             ((c == '.' && !dot_ok) ||
738               c != '.'))
739                 return false;
740         return true;
741 }
742
743 static const char *btf_str_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
744 {
745         while (offset < btf->start_str_off)
746                 btf = btf->base_btf;
747
748         offset -= btf->start_str_off;
749         if (offset < btf->hdr.str_len)
750                 return &btf->strings[offset];
751
752         return NULL;
753 }
754
755 static bool __btf_name_valid(const struct btf *btf, u32 offset, bool dot_ok)
756 {
757         /* offset must be valid */
758         const char *src = btf_str_by_offset(btf, offset);
759         const char *src_limit;
760
761         if (!__btf_name_char_ok(*src, true, dot_ok))
762                 return false;
763
764         /* set a limit on identifier length */
765         src_limit = src + KSYM_NAME_LEN;
766         src++;
767         while (*src && src < src_limit) {
768                 if (!__btf_name_char_ok(*src, false, dot_ok))
769                         return false;
770                 src++;
771         }
772
773         return !*src;
774 }
775
776 /* Only C-style identifier is permitted. This can be relaxed if
777  * necessary.
778  */
779 static bool btf_name_valid_identifier(const struct btf *btf, u32 offset)
780 {
781         return __btf_name_valid(btf, offset, false);
782 }
783
784 static bool btf_name_valid_section(const struct btf *btf, u32 offset)
785 {
786         return __btf_name_valid(btf, offset, true);
787 }
788
789 static const char *__btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
790 {
791         const char *name;
792
793         if (!offset)
794                 return "(anon)";
795
796         name = btf_str_by_offset(btf, offset);
797         return name ?: "(invalid-name-offset)";
798 }
799
800 const char *btf_name_by_offset(const struct btf *btf, u32 offset)
801 {
802         return btf_str_by_offset(btf, offset);
803 }
804
805 const struct btf_type *btf_type_by_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
806 {
807         while (type_id < btf->start_id)
808                 btf = btf->base_btf;
809
810         type_id -= btf->start_id;
811         if (type_id >= btf->nr_types)
812                 return NULL;
813         return btf->types[type_id];
814 }
815 EXPORT_SYMBOL_GPL(btf_type_by_id);
816
817 /*
818  * Regular int is not a bit field and it must be either
819  * u8/u16/u32/u64 or __int128.
820  */
821 static bool btf_type_int_is_regular(const struct btf_type *t)
822 {
823         u8 nr_bits, nr_bytes;
824         u32 int_data;
825
826         int_data = btf_type_int(t);
827         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
828         nr_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits);
829         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
830             BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
831             (nr_bytes != sizeof(u8) && nr_bytes != sizeof(u16) &&
832              nr_bytes != sizeof(u32) && nr_bytes != sizeof(u64) &&
833              nr_bytes != (2 * sizeof(u64)))) {
834                 return false;
835         }
836
837         return true;
838 }
839
840 /*
841  * Check that given struct member is a regular int with expected
842  * offset and size.
843  */
844 bool btf_member_is_reg_int(const struct btf *btf, const struct btf_type *s,
845                            const struct btf_member *m,
846                            u32 expected_offset, u32 expected_size)
847 {
848         const struct btf_type *t;
849         u32 id, int_data;
850         u8 nr_bits;
851
852         id = m->type;
853         t = btf_type_id_size(btf, &id, NULL);
854         if (!t || !btf_type_is_int(t))
855                 return false;
856
857         int_data = btf_type_int(t);
858         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
859         if (btf_type_kflag(s)) {
860                 u32 bitfield_size = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(m->offset);
861                 u32 bit_offset = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(m->offset);
862
863                 /* if kflag set, int should be a regular int and
864                  * bit offset should be at byte boundary.
865                  */
866                 return !bitfield_size &&
867                        BITS_ROUNDUP_BYTES(bit_offset) == expected_offset &&
868                        BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) == expected_size;
869         }
870
871         if (BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
872             BITS_PER_BYTE_MASKED(m->offset) ||
873             BITS_ROUNDUP_BYTES(m->offset) != expected_offset ||
874             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits) ||
875             BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) != expected_size)
876                 return false;
877
878         return true;
879 }
880
881 /* Similar to btf_type_skip_modifiers() but does not skip typedefs. */
882 static const struct btf_type *btf_type_skip_qualifiers(const struct btf *btf,
883                                                        u32 id)
884 {
885         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, id);
886
887         while (btf_type_is_modifier(t) &&
888                BTF_INFO_KIND(t->info) != BTF_KIND_TYPEDEF) {
889                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
890         }
891
892         return t;
893 }
894
895 #define BTF_SHOW_MAX_ITER       10
896
897 #define BTF_KIND_BIT(kind)      (1ULL << kind)
898
899 /*
900  * Populate show->state.name with type name information.
901  * Format of type name is
902  *
903  * [.member_name = ] (type_name)
904  */
905 static const char *btf_show_name(struct btf_show *show)
906 {
907         /* BTF_MAX_ITER array suffixes "[]" */
908         const char *array_suffixes = "[][][][][][][][][][]";
909         const char *array_suffix = &array_suffixes[strlen(array_suffixes)];
910         /* BTF_MAX_ITER pointer suffixes "*" */
911         const char *ptr_suffixes = "**********";
912         const char *ptr_suffix = &ptr_suffixes[strlen(ptr_suffixes)];
913         const char *name = NULL, *prefix = "", *parens = "";
914         const struct btf_member *m = show->state.member;
915         const struct btf_type *t;
916         const struct btf_array *array;
917         u32 id = show->state.type_id;
918         const char *member = NULL;
919         bool show_member = false;
920         u64 kinds = 0;
921         int i;
922
923         show->state.name[0] = '\0';
924
925         /*
926          * Don't show type name if we're showing an array member;
927          * in that case we show the array type so don't need to repeat
928          * ourselves for each member.
929          */
930         if (show->state.array_member)
931                 return "";
932
933         /* Retrieve member name, if any. */
934         if (m) {
935                 member = btf_name_by_offset(show->btf, m->name_off);
936                 show_member = strlen(member) > 0;
937                 id = m->type;
938         }
939
940         /*
941          * Start with type_id, as we have resolved the struct btf_type *
942          * via btf_modifier_show() past the parent typedef to the child
943          * struct, int etc it is defined as.  In such cases, the type_id
944          * still represents the starting type while the struct btf_type *
945          * in our show->state points at the resolved type of the typedef.
946          */
947         t = btf_type_by_id(show->btf, id);
948         if (!t)
949                 return "";
950
951         /*
952          * The goal here is to build up the right number of pointer and
953          * array suffixes while ensuring the type name for a typedef
954          * is represented.  Along the way we accumulate a list of
955          * BTF kinds we have encountered, since these will inform later
956          * display; for example, pointer types will not require an
957          * opening "{" for struct, we will just display the pointer value.
958          *
959          * We also want to accumulate the right number of pointer or array
960          * indices in the format string while iterating until we get to
961          * the typedef/pointee/array member target type.
962          *
963          * We start by pointing at the end of pointer and array suffix
964          * strings; as we accumulate pointers and arrays we move the pointer
965          * or array string backwards so it will show the expected number of
966          * '*' or '[]' for the type.  BTF_SHOW_MAX_ITER of nesting of pointers
967          * and/or arrays and typedefs are supported as a precaution.
968          *
969          * We also want to get typedef name while proceeding to resolve
970          * type it points to so that we can add parentheses if it is a
971          * "typedef struct" etc.
972          */
973         for (i = 0; i < BTF_SHOW_MAX_ITER; i++) {
974
975                 switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
976                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
977                         if (!name)
978                                 name = btf_name_by_offset(show->btf,
979                                                                t->name_off);
980                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF);
981                         id = t->type;
982                         break;
983                 case BTF_KIND_ARRAY:
984                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY);
985                         parens = "[";
986                         if (!t)
987                                 return "";
988                         array = btf_type_array(t);
989                         if (array_suffix > array_suffixes)
990                                 array_suffix -= 2;
991                         id = array->type;
992                         break;
993                 case BTF_KIND_PTR:
994                         kinds |= BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR);
995                         if (ptr_suffix > ptr_suffixes)
996                                 ptr_suffix -= 1;
997                         id = t->type;
998                         break;
999                 default:
1000                         id = 0;
1001                         break;
1002                 }
1003                 if (!id)
1004                         break;
1005                 t = btf_type_skip_qualifiers(show->btf, id);
1006         }
1007         /* We may not be able to represent this type; bail to be safe */
1008         if (i == BTF_SHOW_MAX_ITER)
1009                 return "";
1010
1011         if (!name)
1012                 name = btf_name_by_offset(show->btf, t->name_off);
1013
1014         switch (BTF_INFO_KIND(t->info)) {
1015         case BTF_KIND_STRUCT:
1016         case BTF_KIND_UNION:
1017                 prefix = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_STRUCT ?
1018                          "struct" : "union";
1019                 /* if it's an array of struct/union, parens is already set */
1020                 if (!(kinds & (BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_ARRAY))))
1021                         parens = "{";
1022                 break;
1023         case BTF_KIND_ENUM:
1024         case BTF_KIND_ENUM64:
1025                 prefix = "enum";
1026                 break;
1027         default:
1028                 break;
1029         }
1030
1031         /* pointer does not require parens */
1032         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_PTR))
1033                 parens = "";
1034         /* typedef does not require struct/union/enum prefix */
1035         if (kinds & BTF_KIND_BIT(BTF_KIND_TYPEDEF))
1036                 prefix = "";
1037
1038         if (!name)
1039                 name = "";
1040
1041         /* Even if we don't want type name info, we want parentheses etc */
1042         if (show->flags & BTF_SHOW_NONAME)
1043                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name), "%s",
1044                          parens);
1045         else
1046                 snprintf(show->state.name, sizeof(show->state.name),
1047                          "%s%s%s(%s%s%s%s%s%s)%s",
1048                          /* first 3 strings comprise ".member = " */
1049                          show_member ? "." : "",
1050                          show_member ? member : "",
1051                          show_member ? " = " : "",
1052                          /* ...next is our prefix (struct, enum, etc) */
1053                          prefix,
1054                          strlen(prefix) > 0 && strlen(name) > 0 ? " " : "",
1055                          /* ...this is the type name itself */
1056                          name,
1057                          /* ...suffixed by the appropriate '*', '[]' suffixes */
1058                          strlen(ptr_suffix) > 0 ? " " : "", ptr_suffix,
1059                          array_suffix, parens);
1060
1061         return show->state.name;
1062 }
1063
1064 static const char *__btf_show_indent(struct btf_show *show)
1065 {
1066         const char *indents = "                                ";
1067         const char *indent = &indents[strlen(indents)];
1068
1069         if ((indent - show->state.depth) >= indents)
1070                 return indent - show->state.depth;
1071         return indents;
1072 }
1073
1074 static const char *btf_show_indent(struct btf_show *show)
1075 {
1076         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : __btf_show_indent(show);
1077 }
1078
1079 static const char *btf_show_newline(struct btf_show *show)
1080 {
1081         return show->flags & BTF_SHOW_COMPACT ? "" : "\n";
1082 }
1083
1084 static const char *btf_show_delim(struct btf_show *show)
1085 {
1086         if (show->state.depth == 0)
1087                 return "";
1088
1089         if ((show->flags & BTF_SHOW_COMPACT) && show->state.type &&
1090                 BTF_INFO_KIND(show->state.type->info) == BTF_KIND_UNION)
1091                 return "|";
1092
1093         return ",";
1094 }
1095
1096 __printf(2, 3) static void btf_show(struct btf_show *show, const char *fmt, ...)
1097 {
1098         va_list args;
1099
1100         if (!show->state.depth_check) {
1101                 va_start(args, fmt);
1102                 show->showfn(show, fmt, args);
1103                 va_end(args);
1104         }
1105 }
1106
1107 /* Macros are used here as btf_show_type_value[s]() prepends and appends
1108  * format specifiers to the format specifier passed in; these do the work of
1109  * adding indentation, delimiters etc while the caller simply has to specify
1110  * the type value(s) in the format specifier + value(s).
1111  */
1112 #define btf_show_type_value(show, fmt, value)                                  \
1113         do {                                                                   \
1114                 if ((value) != (__typeof__(value))0 ||                         \
1115                     (show->flags & BTF_SHOW_ZERO) ||                           \
1116                     show->state.depth == 0) {                                  \
1117                         btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s",                      \
1118                                  btf_show_indent(show),                        \
1119                                  btf_show_name(show),                          \
1120                                  value, btf_show_delim(show),                  \
1121                                  btf_show_newline(show));                      \
1122                         if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)     \
1123                                 show->state.depth_to_show = show->state.depth; \
1124                 }                                                              \
1125         } while (0)
1126
1127 #define btf_show_type_values(show, fmt, ...)                                   \
1128         do {                                                                   \
1129                 btf_show(show, "%s%s" fmt "%s%s", btf_show_indent(show),       \
1130                          btf_show_name(show),                                  \
1131                          __VA_ARGS__, btf_show_delim(show),                    \
1132                          btf_show_newline(show));                              \
1133                 if (show->state.depth > show->state.depth_to_show)             \
1134                         show->state.depth_to_show = show->state.depth;         \
1135         } while (0)
1136
1137 /* How much is left to copy to safe buffer after @data? */
1138 static int btf_show_obj_size_left(struct btf_show *show, void *data)
1139 {
1140         return show->obj.head + show->obj.size - data;
1141 }
1142
1143 /* Is object pointed to by @data of @size already copied to our safe buffer? */
1144 static bool btf_show_obj_is_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1145 {
1146         return data >= show->obj.data &&
1147                (data + size) < (show->obj.data + BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE);
1148 }
1149
1150 /*
1151  * If object pointed to by @data of @size falls within our safe buffer, return
1152  * the equivalent pointer to the same safe data.  Assumes
1153  * copy_from_kernel_nofault() has already happened and our safe buffer is
1154  * populated.
1155  */
1156 static void *__btf_show_obj_safe(struct btf_show *show, void *data, int size)
1157 {
1158         if (btf_show_obj_is_safe(show, data, size))
1159                 return show->obj.safe + (data - show->obj.data);
1160         return NULL;
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Return a safe-to-access version of data pointed to by @data.
1165  * We do this by copying the relevant amount of information
1166  * to the struct btf_show obj.safe buffer using copy_from_kernel_nofault().
1167  *
1168  * If BTF_SHOW_UNSAFE is specified, just return data as-is; no
1169  * safe copy is needed.
1170  *
1171  * Otherwise we need to determine if we have the required amount
1172  * of data (determined by the @data pointer and the size of the
1173  * largest base type we can encounter (represented by
1174  * BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE). Having that much data ensures
1175  * that we will be able to print some of the current object,
1176  * and if more is needed a copy will be triggered.
1177  * Some objects such as structs will not fit into the buffer;
1178  * in such cases additional copies when we iterate over their
1179  * members may be needed.
1180  *
1181  * btf_show_obj_safe() is used to return a safe buffer for
1182  * btf_show_start_type(); this ensures that as we recurse into
1183  * nested types we always have safe data for the given type.
1184  * This approach is somewhat wasteful; it's possible for example
1185  * that when iterating over a large union we'll end up copying the
1186  * same data repeatedly, but the goal is safety not performance.
1187  * We use stack data as opposed to per-CPU buffers because the
1188  * iteration over a type can take some time, and preemption handling
1189  * would greatly complicate use of the safe buffer.
1190  */
1191 static void *btf_show_obj_safe(struct btf_show *show,
1192                                const struct btf_type *t,
1193                                void *data)
1194 {
1195         const struct btf_type *rt;
1196         int size_left, size;
1197         void *safe = NULL;
1198
1199         if (show->flags & BTF_SHOW_UNSAFE)
1200                 return data;
1201
1202         rt = btf_resolve_size(show->btf, t, &size);
1203         if (IS_ERR(rt)) {
1204                 show->state.status = PTR_ERR(rt);
1205                 return NULL;
1206         }
1207
1208         /*
1209          * Is this toplevel object? If so, set total object size and
1210          * initialize pointers.  Otherwise check if we still fall within
1211          * our safe object data.
1212          */
1213         if (show->state.depth == 0) {
1214                 show->obj.size = size;
1215                 show->obj.head = data;
1216         } else {
1217                 /*
1218                  * If the size of the current object is > our remaining
1219                  * safe buffer we _may_ need to do a new copy.  However
1220                  * consider the case of a nested struct; it's size pushes
1221                  * us over the safe buffer limit, but showing any individual
1222                  * struct members does not.  In such cases, we don't need
1223                  * to initiate a fresh copy yet; however we definitely need
1224                  * at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes left
1225                  * in our buffer, regardless of the current object size.
1226                  * The logic here is that as we resolve types we will
1227                  * hit a base type at some point, and we need to be sure
1228                  * the next chunk of data is safely available to display
1229                  * that type info safely.  We cannot rely on the size of
1230                  * the current object here because it may be much larger
1231                  * than our current buffer (e.g. task_struct is 8k).
1232                  * All we want to do here is ensure that we can print the
1233                  * next basic type, which we can if either
1234                  * - the current type size is within the safe buffer; or
1235                  * - at least BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE bytes are left in
1236                  *   the safe buffer.
1237                  */
1238                 safe = __btf_show_obj_safe(show, data,
1239                                            min(size,
1240                                                BTF_SHOW_OBJ_BASE_TYPE_SIZE));
1241         }
1242
1243         /*
1244          * We need a new copy to our safe object, either because we haven't
1245          * yet copied and are initializing safe data, or because the data
1246          * we want falls outside the boundaries of the safe object.
1247          */
1248         if (!safe) {
1249                 size_left = btf_show_obj_size_left(show, data);
1250                 if (size_left > BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE)
1251                         size_left = BTF_SHOW_OBJ_SAFE_SIZE;
1252                 show->state.status = copy_from_kernel_nofault(show->obj.safe,
1253                                                               data, size_left);
1254                 if (!show->state.status) {
1255                         show->obj.data = data;
1256                         safe = show->obj.safe;
1257                 }
1258         }
1259
1260         return safe;
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Set the type we are starting to show and return a safe data pointer
1265  * to be used for showing the associated data.
1266  */
1267 static void *btf_show_start_type(struct btf_show *show,
1268                                  const struct btf_type *t,
1269                                  u32 type_id, void *data)
1270 {
1271         show->state.type = t;
1272         show->state.type_id = type_id;
1273         show->state.name[0] = '\0';
1274
1275         return btf_show_obj_safe(show, t, data);
1276 }
1277
1278 static void btf_show_end_type(struct btf_show *show)
1279 {
1280         show->state.type = NULL;
1281         show->state.type_id = 0;
1282         show->state.name[0] = '\0';
1283 }
1284
1285 static void *btf_show_start_aggr_type(struct btf_show *show,
1286                                       const struct btf_type *t,
1287                                       u32 type_id, void *data)
1288 {
1289         void *safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
1290
1291         if (!safe_data)
1292                 return safe_data;
1293
1294         btf_show(show, "%s%s%s", btf_show_indent(show),
1295                  btf_show_name(show),
1296                  btf_show_newline(show));
1297         show->state.depth++;
1298         return safe_data;
1299 }
1300
1301 static void btf_show_end_aggr_type(struct btf_show *show,
1302                                    const char *suffix)
1303 {
1304         show->state.depth--;
1305         btf_show(show, "%s%s%s%s", btf_show_indent(show), suffix,
1306                  btf_show_delim(show), btf_show_newline(show));
1307         btf_show_end_type(show);
1308 }
1309
1310 static void btf_show_start_member(struct btf_show *show,
1311                                   const struct btf_member *m)
1312 {
1313         show->state.member = m;
1314 }
1315
1316 static void btf_show_start_array_member(struct btf_show *show)
1317 {
1318         show->state.array_member = 1;
1319         btf_show_start_member(show, NULL);
1320 }
1321
1322 static void btf_show_end_member(struct btf_show *show)
1323 {
1324         show->state.member = NULL;
1325 }
1326
1327 static void btf_show_end_array_member(struct btf_show *show)
1328 {
1329         show->state.array_member = 0;
1330         btf_show_end_member(show);
1331 }
1332
1333 static void *btf_show_start_array_type(struct btf_show *show,
1334                                        const struct btf_type *t,
1335                                        u32 type_id,
1336                                        u16 array_encoding,
1337                                        void *data)
1338 {
1339         show->state.array_encoding = array_encoding;
1340         show->state.array_terminated = 0;
1341         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1342 }
1343
1344 static void btf_show_end_array_type(struct btf_show *show)
1345 {
1346         show->state.array_encoding = 0;
1347         show->state.array_terminated = 0;
1348         btf_show_end_aggr_type(show, "]");
1349 }
1350
1351 static void *btf_show_start_struct_type(struct btf_show *show,
1352                                         const struct btf_type *t,
1353                                         u32 type_id,
1354                                         void *data)
1355 {
1356         return btf_show_start_aggr_type(show, t, type_id, data);
1357 }
1358
1359 static void btf_show_end_struct_type(struct btf_show *show)
1360 {
1361         btf_show_end_aggr_type(show, "}");
1362 }
1363
1364 __printf(2, 3) static void __btf_verifier_log(struct bpf_verifier_log *log,
1365                                               const char *fmt, ...)
1366 {
1367         va_list args;
1368
1369         va_start(args, fmt);
1370         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1371         va_end(args);
1372 }
1373
1374 __printf(2, 3) static void btf_verifier_log(struct btf_verifier_env *env,
1375                                             const char *fmt, ...)
1376 {
1377         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1378         va_list args;
1379
1380         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1381                 return;
1382
1383         va_start(args, fmt);
1384         bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1385         va_end(args);
1386 }
1387
1388 __printf(4, 5) static void __btf_verifier_log_type(struct btf_verifier_env *env,
1389                                                    const struct btf_type *t,
1390                                                    bool log_details,
1391                                                    const char *fmt, ...)
1392 {
1393         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1394         struct btf *btf = env->btf;
1395         va_list args;
1396
1397         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1398                 return;
1399
1400         /* btf verifier prints all types it is processing via
1401          * btf_verifier_log_type(..., fmt = NULL).
1402          * Skip those prints for in-kernel BTF verification.
1403          */
1404         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1405                 return;
1406
1407         __btf_verifier_log(log, "[%u] %s %s%s",
1408                            env->log_type_id,
1409                            btf_type_str(t),
1410                            __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
1411                            log_details ? " " : "");
1412
1413         if (log_details)
1414                 btf_type_ops(t)->log_details(env, t);
1415
1416         if (fmt && *fmt) {
1417                 __btf_verifier_log(log, " ");
1418                 va_start(args, fmt);
1419                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1420                 va_end(args);
1421         }
1422
1423         __btf_verifier_log(log, "\n");
1424 }
1425
1426 #define btf_verifier_log_type(env, t, ...) \
1427         __btf_verifier_log_type((env), (t), true, __VA_ARGS__)
1428 #define btf_verifier_log_basic(env, t, ...) \
1429         __btf_verifier_log_type((env), (t), false, __VA_ARGS__)
1430
1431 __printf(4, 5)
1432 static void btf_verifier_log_member(struct btf_verifier_env *env,
1433                                     const struct btf_type *struct_type,
1434                                     const struct btf_member *member,
1435                                     const char *fmt, ...)
1436 {
1437         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1438         struct btf *btf = env->btf;
1439         va_list args;
1440
1441         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1442                 return;
1443
1444         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1445                 return;
1446         /* The CHECK_META phase already did a btf dump.
1447          *
1448          * If member is logged again, it must hit an error in
1449          * parsing this member.  It is useful to print out which
1450          * struct this member belongs to.
1451          */
1452         if (env->phase != CHECK_META)
1453                 btf_verifier_log_type(env, struct_type, NULL);
1454
1455         if (btf_type_kflag(struct_type))
1456                 __btf_verifier_log(log,
1457                                    "\t%s type_id=%u bitfield_size=%u bits_offset=%u",
1458                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1459                                    member->type,
1460                                    BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset),
1461                                    BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset));
1462         else
1463                 __btf_verifier_log(log, "\t%s type_id=%u bits_offset=%u",
1464                                    __btf_name_by_offset(btf, member->name_off),
1465                                    member->type, member->offset);
1466
1467         if (fmt && *fmt) {
1468                 __btf_verifier_log(log, " ");
1469                 va_start(args, fmt);
1470                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1471                 va_end(args);
1472         }
1473
1474         __btf_verifier_log(log, "\n");
1475 }
1476
1477 __printf(4, 5)
1478 static void btf_verifier_log_vsi(struct btf_verifier_env *env,
1479                                  const struct btf_type *datasec_type,
1480                                  const struct btf_var_secinfo *vsi,
1481                                  const char *fmt, ...)
1482 {
1483         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1484         va_list args;
1485
1486         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1487                 return;
1488         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL && !fmt)
1489                 return;
1490         if (env->phase != CHECK_META)
1491                 btf_verifier_log_type(env, datasec_type, NULL);
1492
1493         __btf_verifier_log(log, "\t type_id=%u offset=%u size=%u",
1494                            vsi->type, vsi->offset, vsi->size);
1495         if (fmt && *fmt) {
1496                 __btf_verifier_log(log, " ");
1497                 va_start(args, fmt);
1498                 bpf_verifier_vlog(log, fmt, args);
1499                 va_end(args);
1500         }
1501
1502         __btf_verifier_log(log, "\n");
1503 }
1504
1505 static void btf_verifier_log_hdr(struct btf_verifier_env *env,
1506                                  u32 btf_data_size)
1507 {
1508         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
1509         const struct btf *btf = env->btf;
1510         const struct btf_header *hdr;
1511
1512         if (!bpf_verifier_log_needed(log))
1513                 return;
1514
1515         if (log->level == BPF_LOG_KERNEL)
1516                 return;
1517         hdr = &btf->hdr;
1518         __btf_verifier_log(log, "magic: 0x%x\n", hdr->magic);
1519         __btf_verifier_log(log, "version: %u\n", hdr->version);
1520         __btf_verifier_log(log, "flags: 0x%x\n", hdr->flags);
1521         __btf_verifier_log(log, "hdr_len: %u\n", hdr->hdr_len);
1522         __btf_verifier_log(log, "type_off: %u\n", hdr->type_off);
1523         __btf_verifier_log(log, "type_len: %u\n", hdr->type_len);
1524         __btf_verifier_log(log, "str_off: %u\n", hdr->str_off);
1525         __btf_verifier_log(log, "str_len: %u\n", hdr->str_len);
1526         __btf_verifier_log(log, "btf_total_size: %u\n", btf_data_size);
1527 }
1528
1529 static int btf_add_type(struct btf_verifier_env *env, struct btf_type *t)
1530 {
1531         struct btf *btf = env->btf;
1532
1533         if (btf->types_size == btf->nr_types) {
1534                 /* Expand 'types' array */
1535
1536                 struct btf_type **new_types;
1537                 u32 expand_by, new_size;
1538
1539                 if (btf->start_id + btf->types_size == BTF_MAX_TYPE) {
1540                         btf_verifier_log(env, "Exceeded max num of types");
1541                         return -E2BIG;
1542                 }
1543
1544                 expand_by = max_t(u32, btf->types_size >> 2, 16);
1545                 new_size = min_t(u32, BTF_MAX_TYPE,
1546                                  btf->types_size + expand_by);
1547
1548                 new_types = kvcalloc(new_size, sizeof(*new_types),
1549                                      GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1550                 if (!new_types)
1551                         return -ENOMEM;
1552
1553                 if (btf->nr_types == 0) {
1554                         if (!btf->base_btf) {
1555                                 /* lazily init VOID type */
1556                                 new_types[0] = &btf_void;
1557                                 btf->nr_types++;
1558                         }
1559                 } else {
1560                         memcpy(new_types, btf->types,
1561                                sizeof(*btf->types) * btf->nr_types);
1562                 }
1563
1564                 kvfree(btf->types);
1565                 btf->types = new_types;
1566                 btf->types_size = new_size;
1567         }
1568
1569         btf->types[btf->nr_types++] = t;
1570
1571         return 0;
1572 }
1573
1574 static int btf_alloc_id(struct btf *btf)
1575 {
1576         int id;
1577
1578         idr_preload(GFP_KERNEL);
1579         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
1580         id = idr_alloc_cyclic(&btf_idr, btf, 1, INT_MAX, GFP_ATOMIC);
1581         if (id > 0)
1582                 btf->id = id;
1583         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
1584         idr_preload_end();
1585
1586         if (WARN_ON_ONCE(!id))
1587                 return -ENOSPC;
1588
1589         return id > 0 ? 0 : id;
1590 }
1591
1592 static void btf_free_id(struct btf *btf)
1593 {
1594         unsigned long flags;
1595
1596         /*
1597          * In map-in-map, calling map_delete_elem() on outer
1598          * map will call bpf_map_put on the inner map.
1599          * It will then eventually call btf_free_id()
1600          * on the inner map.  Some of the map_delete_elem()
1601          * implementation may have irq disabled, so
1602          * we need to use the _irqsave() version instead
1603          * of the _bh() version.
1604          */
1605         spin_lock_irqsave(&btf_idr_lock, flags);
1606         idr_remove(&btf_idr, btf->id);
1607         spin_unlock_irqrestore(&btf_idr_lock, flags);
1608 }
1609
1610 static void btf_free_kfunc_set_tab(struct btf *btf)
1611 {
1612         struct btf_kfunc_set_tab *tab = btf->kfunc_set_tab;
1613         int hook;
1614
1615         if (!tab)
1616                 return;
1617         /* For module BTF, we directly assign the sets being registered, so
1618          * there is nothing to free except kfunc_set_tab.
1619          */
1620         if (btf_is_module(btf))
1621                 goto free_tab;
1622         for (hook = 0; hook < ARRAY_SIZE(tab->sets); hook++)
1623                 kfree(tab->sets[hook]);
1624 free_tab:
1625         kfree(tab);
1626         btf->kfunc_set_tab = NULL;
1627 }
1628
1629 static void btf_free_dtor_kfunc_tab(struct btf *btf)
1630 {
1631         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
1632
1633         if (!tab)
1634                 return;
1635         kfree(tab);
1636         btf->dtor_kfunc_tab = NULL;
1637 }
1638
1639 static void btf_struct_metas_free(struct btf_struct_metas *tab)
1640 {
1641         int i;
1642
1643         if (!tab)
1644                 return;
1645         for (i = 0; i < tab->cnt; i++) {
1646                 btf_record_free(tab->types[i].record);
1647                 kfree(tab->types[i].field_offs);
1648         }
1649         kfree(tab);
1650 }
1651
1652 static void btf_free_struct_meta_tab(struct btf *btf)
1653 {
1654         struct btf_struct_metas *tab = btf->struct_meta_tab;
1655
1656         btf_struct_metas_free(tab);
1657         btf->struct_meta_tab = NULL;
1658 }
1659
1660 static void btf_free(struct btf *btf)
1661 {
1662         btf_free_struct_meta_tab(btf);
1663         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
1664         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
1665         kvfree(btf->types);
1666         kvfree(btf->resolved_sizes);
1667         kvfree(btf->resolved_ids);
1668         kvfree(btf->data);
1669         kfree(btf);
1670 }
1671
1672 static void btf_free_rcu(struct rcu_head *rcu)
1673 {
1674         struct btf *btf = container_of(rcu, struct btf, rcu);
1675
1676         btf_free(btf);
1677 }
1678
1679 void btf_get(struct btf *btf)
1680 {
1681         refcount_inc(&btf->refcnt);
1682 }
1683
1684 void btf_put(struct btf *btf)
1685 {
1686         if (btf && refcount_dec_and_test(&btf->refcnt)) {
1687                 btf_free_id(btf);
1688                 call_rcu(&btf->rcu, btf_free_rcu);
1689         }
1690 }
1691
1692 static int env_resolve_init(struct btf_verifier_env *env)
1693 {
1694         struct btf *btf = env->btf;
1695         u32 nr_types = btf->nr_types;
1696         u32 *resolved_sizes = NULL;
1697         u32 *resolved_ids = NULL;
1698         u8 *visit_states = NULL;
1699
1700         resolved_sizes = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_sizes),
1701                                   GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1702         if (!resolved_sizes)
1703                 goto nomem;
1704
1705         resolved_ids = kvcalloc(nr_types, sizeof(*resolved_ids),
1706                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1707         if (!resolved_ids)
1708                 goto nomem;
1709
1710         visit_states = kvcalloc(nr_types, sizeof(*visit_states),
1711                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1712         if (!visit_states)
1713                 goto nomem;
1714
1715         btf->resolved_sizes = resolved_sizes;
1716         btf->resolved_ids = resolved_ids;
1717         env->visit_states = visit_states;
1718
1719         return 0;
1720
1721 nomem:
1722         kvfree(resolved_sizes);
1723         kvfree(resolved_ids);
1724         kvfree(visit_states);
1725         return -ENOMEM;
1726 }
1727
1728 static void btf_verifier_env_free(struct btf_verifier_env *env)
1729 {
1730         kvfree(env->visit_states);
1731         kfree(env);
1732 }
1733
1734 static bool env_type_is_resolve_sink(const struct btf_verifier_env *env,
1735                                      const struct btf_type *next_type)
1736 {
1737         switch (env->resolve_mode) {
1738         case RESOLVE_TBD:
1739                 /* int, enum or void is a sink */
1740                 return !btf_type_needs_resolve(next_type);
1741         case RESOLVE_PTR:
1742                 /* int, enum, void, struct, array, func or func_proto is a sink
1743                  * for ptr
1744                  */
1745                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1746                         !btf_type_is_ptr(next_type);
1747         case RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY:
1748                 /* int, enum, void, ptr, func or func_proto is a sink
1749                  * for struct and array
1750                  */
1751                 return !btf_type_is_modifier(next_type) &&
1752                         !btf_type_is_array(next_type) &&
1753                         !btf_type_is_struct(next_type);
1754         default:
1755                 BUG();
1756         }
1757 }
1758
1759 static bool env_type_is_resolved(const struct btf_verifier_env *env,
1760                                  u32 type_id)
1761 {
1762         /* base BTF types should be resolved by now */
1763         if (type_id < env->btf->start_id)
1764                 return true;
1765
1766         return env->visit_states[type_id - env->btf->start_id] == RESOLVED;
1767 }
1768
1769 static int env_stack_push(struct btf_verifier_env *env,
1770                           const struct btf_type *t, u32 type_id)
1771 {
1772         const struct btf *btf = env->btf;
1773         struct resolve_vertex *v;
1774
1775         if (env->top_stack == MAX_RESOLVE_DEPTH)
1776                 return -E2BIG;
1777
1778         if (type_id < btf->start_id
1779             || env->visit_states[type_id - btf->start_id] != NOT_VISITED)
1780                 return -EEXIST;
1781
1782         env->visit_states[type_id - btf->start_id] = VISITED;
1783
1784         v = &env->stack[env->top_stack++];
1785         v->t = t;
1786         v->type_id = type_id;
1787         v->next_member = 0;
1788
1789         if (env->resolve_mode == RESOLVE_TBD) {
1790                 if (btf_type_is_ptr(t))
1791                         env->resolve_mode = RESOLVE_PTR;
1792                 else if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_array(t))
1793                         env->resolve_mode = RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY;
1794         }
1795
1796         return 0;
1797 }
1798
1799 static void env_stack_set_next_member(struct btf_verifier_env *env,
1800                                       u16 next_member)
1801 {
1802         env->stack[env->top_stack - 1].next_member = next_member;
1803 }
1804
1805 static void env_stack_pop_resolved(struct btf_verifier_env *env,
1806                                    u32 resolved_type_id,
1807                                    u32 resolved_size)
1808 {
1809         u32 type_id = env->stack[--(env->top_stack)].type_id;
1810         struct btf *btf = env->btf;
1811
1812         type_id -= btf->start_id; /* adjust to local type id */
1813         btf->resolved_sizes[type_id] = resolved_size;
1814         btf->resolved_ids[type_id] = resolved_type_id;
1815         env->visit_states[type_id] = RESOLVED;
1816 }
1817
1818 static const struct resolve_vertex *env_stack_peak(struct btf_verifier_env *env)
1819 {
1820         return env->top_stack ? &env->stack[env->top_stack - 1] : NULL;
1821 }
1822
1823 /* Resolve the size of a passed-in "type"
1824  *
1825  * type: is an array (e.g. u32 array[x][y])
1826  * return type: type "u32[x][y]", i.e. BTF_KIND_ARRAY,
1827  * *type_size: (x * y * sizeof(u32)).  Hence, *type_size always
1828  *             corresponds to the return type.
1829  * *elem_type: u32
1830  * *elem_id: id of u32
1831  * *total_nelems: (x * y).  Hence, individual elem size is
1832  *                (*type_size / *total_nelems)
1833  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1834  *
1835  * type: is not an array (e.g. const struct X)
1836  * return type: type "struct X"
1837  * *type_size: sizeof(struct X)
1838  * *elem_type: same as return type ("struct X")
1839  * *elem_id: 0
1840  * *total_nelems: 1
1841  * *type_id: id of type if it's changed within the function, 0 if not
1842  */
1843 static const struct btf_type *
1844 __btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1845                    u32 *type_size, const struct btf_type **elem_type,
1846                    u32 *elem_id, u32 *total_nelems, u32 *type_id)
1847 {
1848         const struct btf_type *array_type = NULL;
1849         const struct btf_array *array = NULL;
1850         u32 i, size, nelems = 1, id = 0;
1851
1852         for (i = 0; i < MAX_RESOLVE_DEPTH; i++) {
1853                 switch (BTF_INFO_KIND(type->info)) {
1854                 /* type->size can be used */
1855                 case BTF_KIND_INT:
1856                 case BTF_KIND_STRUCT:
1857                 case BTF_KIND_UNION:
1858                 case BTF_KIND_ENUM:
1859                 case BTF_KIND_FLOAT:
1860                 case BTF_KIND_ENUM64:
1861                         size = type->size;
1862                         goto resolved;
1863
1864                 case BTF_KIND_PTR:
1865                         size = sizeof(void *);
1866                         goto resolved;
1867
1868                 /* Modifiers */
1869                 case BTF_KIND_TYPEDEF:
1870                 case BTF_KIND_VOLATILE:
1871                 case BTF_KIND_CONST:
1872                 case BTF_KIND_RESTRICT:
1873                 case BTF_KIND_TYPE_TAG:
1874                         id = type->type;
1875                         type = btf_type_by_id(btf, type->type);
1876                         break;
1877
1878                 case BTF_KIND_ARRAY:
1879                         if (!array_type)
1880                                 array_type = type;
1881                         array = btf_type_array(type);
1882                         if (nelems && array->nelems > U32_MAX / nelems)
1883                                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1884                         nelems *= array->nelems;
1885                         type = btf_type_by_id(btf, array->type);
1886                         break;
1887
1888                 /* type without size */
1889                 default:
1890                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1891                 }
1892         }
1893
1894         return ERR_PTR(-EINVAL);
1895
1896 resolved:
1897         if (nelems && size > U32_MAX / nelems)
1898                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1899
1900         *type_size = nelems * size;
1901         if (total_nelems)
1902                 *total_nelems = nelems;
1903         if (elem_type)
1904                 *elem_type = type;
1905         if (elem_id)
1906                 *elem_id = array ? array->type : 0;
1907         if (type_id && id)
1908                 *type_id = id;
1909
1910         return array_type ? : type;
1911 }
1912
1913 const struct btf_type *
1914 btf_resolve_size(const struct btf *btf, const struct btf_type *type,
1915                  u32 *type_size)
1916 {
1917         return __btf_resolve_size(btf, type, type_size, NULL, NULL, NULL, NULL);
1918 }
1919
1920 static u32 btf_resolved_type_id(const struct btf *btf, u32 type_id)
1921 {
1922         while (type_id < btf->start_id)
1923                 btf = btf->base_btf;
1924
1925         return btf->resolved_ids[type_id - btf->start_id];
1926 }
1927
1928 /* The input param "type_id" must point to a needs_resolve type */
1929 static const struct btf_type *btf_type_id_resolve(const struct btf *btf,
1930                                                   u32 *type_id)
1931 {
1932         *type_id = btf_resolved_type_id(btf, *type_id);
1933         return btf_type_by_id(btf, *type_id);
1934 }
1935
1936 static u32 btf_resolved_type_size(const struct btf *btf, u32 type_id)
1937 {
1938         while (type_id < btf->start_id)
1939                 btf = btf->base_btf;
1940
1941         return btf->resolved_sizes[type_id - btf->start_id];
1942 }
1943
1944 const struct btf_type *btf_type_id_size(const struct btf *btf,
1945                                         u32 *type_id, u32 *ret_size)
1946 {
1947         const struct btf_type *size_type;
1948         u32 size_type_id = *type_id;
1949         u32 size = 0;
1950
1951         size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1952         if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1953                 return NULL;
1954
1955         if (btf_type_has_size(size_type)) {
1956                 size = size_type->size;
1957         } else if (btf_type_is_array(size_type)) {
1958                 size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1959         } else if (btf_type_is_ptr(size_type)) {
1960                 size = sizeof(void *);
1961         } else {
1962                 if (WARN_ON_ONCE(!btf_type_is_modifier(size_type) &&
1963                                  !btf_type_is_var(size_type)))
1964                         return NULL;
1965
1966                 size_type_id = btf_resolved_type_id(btf, size_type_id);
1967                 size_type = btf_type_by_id(btf, size_type_id);
1968                 if (btf_type_nosize_or_null(size_type))
1969                         return NULL;
1970                 else if (btf_type_has_size(size_type))
1971                         size = size_type->size;
1972                 else if (btf_type_is_array(size_type))
1973                         size = btf_resolved_type_size(btf, size_type_id);
1974                 else if (btf_type_is_ptr(size_type))
1975                         size = sizeof(void *);
1976                 else
1977                         return NULL;
1978         }
1979
1980         *type_id = size_type_id;
1981         if (ret_size)
1982                 *ret_size = size;
1983
1984         return size_type;
1985 }
1986
1987 static int btf_df_check_member(struct btf_verifier_env *env,
1988                                const struct btf_type *struct_type,
1989                                const struct btf_member *member,
1990                                const struct btf_type *member_type)
1991 {
1992         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
1993                                "Unsupported check_member");
1994         return -EINVAL;
1995 }
1996
1997 static int btf_df_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
1998                                      const struct btf_type *struct_type,
1999                                      const struct btf_member *member,
2000                                      const struct btf_type *member_type)
2001 {
2002         btf_verifier_log_basic(env, struct_type,
2003                                "Unsupported check_kflag_member");
2004         return -EINVAL;
2005 }
2006
2007 /* Used for ptr, array struct/union and float type members.
2008  * int, enum and modifier types have their specific callback functions.
2009  */
2010 static int btf_generic_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2011                                           const struct btf_type *struct_type,
2012                                           const struct btf_member *member,
2013                                           const struct btf_type *member_type)
2014 {
2015         if (BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset)) {
2016                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2017                                         "Invalid member bitfield_size");
2018                 return -EINVAL;
2019         }
2020
2021         /* bitfield size is 0, so member->offset represents bit offset only.
2022          * It is safe to call non kflag check_member variants.
2023          */
2024         return btf_type_ops(member_type)->check_member(env, struct_type,
2025                                                        member,
2026                                                        member_type);
2027 }
2028
2029 static int btf_df_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2030                           const struct resolve_vertex *v)
2031 {
2032         btf_verifier_log_basic(env, v->t, "Unsupported resolve");
2033         return -EINVAL;
2034 }
2035
2036 static void btf_df_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2037                         u32 type_id, void *data, u8 bits_offsets,
2038                         struct btf_show *show)
2039 {
2040         btf_show(show, "<unsupported kind:%u>", BTF_INFO_KIND(t->info));
2041 }
2042
2043 static int btf_int_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2044                                 const struct btf_type *struct_type,
2045                                 const struct btf_member *member,
2046                                 const struct btf_type *member_type)
2047 {
2048         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2049         u32 struct_bits_off = member->offset;
2050         u32 struct_size = struct_type->size;
2051         u32 nr_copy_bits;
2052         u32 bytes_offset;
2053
2054         if (U32_MAX - struct_bits_off < BTF_INT_OFFSET(int_data)) {
2055                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2056                                         "bits_offset exceeds U32_MAX");
2057                 return -EINVAL;
2058         }
2059
2060         struct_bits_off += BTF_INT_OFFSET(int_data);
2061         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2062         nr_copy_bits = BTF_INT_BITS(int_data) +
2063                 BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2064
2065         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2066                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2067                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2068                 return -EINVAL;
2069         }
2070
2071         if (struct_size < bytes_offset ||
2072             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2073                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2074                                         "Member exceeds struct_size");
2075                 return -EINVAL;
2076         }
2077
2078         return 0;
2079 }
2080
2081 static int btf_int_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2082                                       const struct btf_type *struct_type,
2083                                       const struct btf_member *member,
2084                                       const struct btf_type *member_type)
2085 {
2086         u32 struct_bits_off, nr_bits, nr_int_data_bits, bytes_offset;
2087         u32 int_data = btf_type_int(member_type);
2088         u32 struct_size = struct_type->size;
2089         u32 nr_copy_bits;
2090
2091         /* a regular int type is required for the kflag int member */
2092         if (!btf_type_int_is_regular(member_type)) {
2093                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2094                                         "Invalid member base type");
2095                 return -EINVAL;
2096         }
2097
2098         /* check sanity of bitfield size */
2099         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
2100         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
2101         nr_int_data_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2102         if (!nr_bits) {
2103                 /* Not a bitfield member, member offset must be at byte
2104                  * boundary.
2105                  */
2106                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2107                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2108                                                 "Invalid member offset");
2109                         return -EINVAL;
2110                 }
2111
2112                 nr_bits = nr_int_data_bits;
2113         } else if (nr_bits > nr_int_data_bits) {
2114                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2115                                         "Invalid member bitfield_size");
2116                 return -EINVAL;
2117         }
2118
2119         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2120         nr_copy_bits = nr_bits + BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off);
2121         if (nr_copy_bits > BITS_PER_U128) {
2122                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2123                                         "nr_copy_bits exceeds 128");
2124                 return -EINVAL;
2125         }
2126
2127         if (struct_size < bytes_offset ||
2128             struct_size - bytes_offset < BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits)) {
2129                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2130                                         "Member exceeds struct_size");
2131                 return -EINVAL;
2132         }
2133
2134         return 0;
2135 }
2136
2137 static s32 btf_int_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2138                               const struct btf_type *t,
2139                               u32 meta_left)
2140 {
2141         u32 int_data, nr_bits, meta_needed = sizeof(int_data);
2142         u16 encoding;
2143
2144         if (meta_left < meta_needed) {
2145                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2146                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2147                                        meta_left, meta_needed);
2148                 return -EINVAL;
2149         }
2150
2151         if (btf_type_vlen(t)) {
2152                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2153                 return -EINVAL;
2154         }
2155
2156         if (btf_type_kflag(t)) {
2157                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2158                 return -EINVAL;
2159         }
2160
2161         int_data = btf_type_int(t);
2162         if (int_data & ~BTF_INT_MASK) {
2163                 btf_verifier_log_basic(env, t, "Invalid int_data:%x",
2164                                        int_data);
2165                 return -EINVAL;
2166         }
2167
2168         nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data) + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2169
2170         if (nr_bits > BITS_PER_U128) {
2171                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds %zu",
2172                                       BITS_PER_U128);
2173                 return -EINVAL;
2174         }
2175
2176         if (BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_bits) > t->size) {
2177                 btf_verifier_log_type(env, t, "nr_bits exceeds type_size");
2178                 return -EINVAL;
2179         }
2180
2181         /*
2182          * Only one of the encoding bits is allowed and it
2183          * should be sufficient for the pretty print purpose (i.e. decoding).
2184          * Multiple bits can be allowed later if it is found
2185          * to be insufficient.
2186          */
2187         encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2188         if (encoding &&
2189             encoding != BTF_INT_SIGNED &&
2190             encoding != BTF_INT_CHAR &&
2191             encoding != BTF_INT_BOOL) {
2192                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unsupported encoding");
2193                 return -ENOTSUPP;
2194         }
2195
2196         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2197
2198         return meta_needed;
2199 }
2200
2201 static void btf_int_log(struct btf_verifier_env *env,
2202                         const struct btf_type *t)
2203 {
2204         int int_data = btf_type_int(t);
2205
2206         btf_verifier_log(env,
2207                          "size=%u bits_offset=%u nr_bits=%u encoding=%s",
2208                          t->size, BTF_INT_OFFSET(int_data),
2209                          BTF_INT_BITS(int_data),
2210                          btf_int_encoding_str(BTF_INT_ENCODING(int_data)));
2211 }
2212
2213 static void btf_int128_print(struct btf_show *show, void *data)
2214 {
2215         /* data points to a __int128 number.
2216          * Suppose
2217          *     int128_num = *(__int128 *)data;
2218          * The below formulas shows what upper_num and lower_num represents:
2219          *     upper_num = int128_num >> 64;
2220          *     lower_num = int128_num & 0xffffffffFFFFFFFFULL;
2221          */
2222         u64 upper_num, lower_num;
2223
2224 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2225         upper_num = *(u64 *)data;
2226         lower_num = *(u64 *)(data + 8);
2227 #else
2228         upper_num = *(u64 *)(data + 8);
2229         lower_num = *(u64 *)data;
2230 #endif
2231         if (upper_num == 0)
2232                 btf_show_type_value(show, "0x%llx", lower_num);
2233         else
2234                 btf_show_type_values(show, "0x%llx%016llx", upper_num,
2235                                      lower_num);
2236 }
2237
2238 static void btf_int128_shift(u64 *print_num, u16 left_shift_bits,
2239                              u16 right_shift_bits)
2240 {
2241         u64 upper_num, lower_num;
2242
2243 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2244         upper_num = print_num[0];
2245         lower_num = print_num[1];
2246 #else
2247         upper_num = print_num[1];
2248         lower_num = print_num[0];
2249 #endif
2250
2251         /* shake out un-needed bits by shift/or operations */
2252         if (left_shift_bits >= 64) {
2253                 upper_num = lower_num << (left_shift_bits - 64);
2254                 lower_num = 0;
2255         } else {
2256                 upper_num = (upper_num << left_shift_bits) |
2257                             (lower_num >> (64 - left_shift_bits));
2258                 lower_num = lower_num << left_shift_bits;
2259         }
2260
2261         if (right_shift_bits >= 64) {
2262                 lower_num = upper_num >> (right_shift_bits - 64);
2263                 upper_num = 0;
2264         } else {
2265                 lower_num = (lower_num >> right_shift_bits) |
2266                             (upper_num << (64 - right_shift_bits));
2267                 upper_num = upper_num >> right_shift_bits;
2268         }
2269
2270 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2271         print_num[0] = upper_num;
2272         print_num[1] = lower_num;
2273 #else
2274         print_num[0] = lower_num;
2275         print_num[1] = upper_num;
2276 #endif
2277 }
2278
2279 static void btf_bitfield_show(void *data, u8 bits_offset,
2280                               u8 nr_bits, struct btf_show *show)
2281 {
2282         u16 left_shift_bits, right_shift_bits;
2283         u8 nr_copy_bytes;
2284         u8 nr_copy_bits;
2285         u64 print_num[2] = {};
2286
2287         nr_copy_bits = nr_bits + bits_offset;
2288         nr_copy_bytes = BITS_ROUNDUP_BYTES(nr_copy_bits);
2289
2290         memcpy(print_num, data, nr_copy_bytes);
2291
2292 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
2293         left_shift_bits = bits_offset;
2294 #else
2295         left_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_copy_bits;
2296 #endif
2297         right_shift_bits = BITS_PER_U128 - nr_bits;
2298
2299         btf_int128_shift(print_num, left_shift_bits, right_shift_bits);
2300         btf_int128_print(show, print_num);
2301 }
2302
2303
2304 static void btf_int_bits_show(const struct btf *btf,
2305                               const struct btf_type *t,
2306                               void *data, u8 bits_offset,
2307                               struct btf_show *show)
2308 {
2309         u32 int_data = btf_type_int(t);
2310         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2311         u8 total_bits_offset;
2312
2313         /*
2314          * bits_offset is at most 7.
2315          * BTF_INT_OFFSET() cannot exceed 128 bits.
2316          */
2317         total_bits_offset = bits_offset + BTF_INT_OFFSET(int_data);
2318         data += BITS_ROUNDDOWN_BYTES(total_bits_offset);
2319         bits_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(total_bits_offset);
2320         btf_bitfield_show(data, bits_offset, nr_bits, show);
2321 }
2322
2323 static void btf_int_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2324                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2325                          struct btf_show *show)
2326 {
2327         u32 int_data = btf_type_int(t);
2328         u8 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_data);
2329         bool sign = encoding & BTF_INT_SIGNED;
2330         u8 nr_bits = BTF_INT_BITS(int_data);
2331         void *safe_data;
2332
2333         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2334         if (!safe_data)
2335                 return;
2336
2337         if (bits_offset || BTF_INT_OFFSET(int_data) ||
2338             BITS_PER_BYTE_MASKED(nr_bits)) {
2339                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2340                 goto out;
2341         }
2342
2343         switch (nr_bits) {
2344         case 128:
2345                 btf_int128_print(show, safe_data);
2346                 break;
2347         case 64:
2348                 if (sign)
2349                         btf_show_type_value(show, "%lld", *(s64 *)safe_data);
2350                 else
2351                         btf_show_type_value(show, "%llu", *(u64 *)safe_data);
2352                 break;
2353         case 32:
2354                 if (sign)
2355                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s32 *)safe_data);
2356                 else
2357                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u32 *)safe_data);
2358                 break;
2359         case 16:
2360                 if (sign)
2361                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s16 *)safe_data);
2362                 else
2363                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u16 *)safe_data);
2364                 break;
2365         case 8:
2366                 if (show->state.array_encoding == BTF_INT_CHAR) {
2367                         /* check for null terminator */
2368                         if (show->state.array_terminated)
2369                                 break;
2370                         if (*(char *)data == '\0') {
2371                                 show->state.array_terminated = 1;
2372                                 break;
2373                         }
2374                         if (isprint(*(char *)data)) {
2375                                 btf_show_type_value(show, "'%c'",
2376                                                     *(char *)safe_data);
2377                                 break;
2378                         }
2379                 }
2380                 if (sign)
2381                         btf_show_type_value(show, "%d", *(s8 *)safe_data);
2382                 else
2383                         btf_show_type_value(show, "%u", *(u8 *)safe_data);
2384                 break;
2385         default:
2386                 btf_int_bits_show(btf, t, safe_data, bits_offset, show);
2387                 break;
2388         }
2389 out:
2390         btf_show_end_type(show);
2391 }
2392
2393 static const struct btf_kind_operations int_ops = {
2394         .check_meta = btf_int_check_meta,
2395         .resolve = btf_df_resolve,
2396         .check_member = btf_int_check_member,
2397         .check_kflag_member = btf_int_check_kflag_member,
2398         .log_details = btf_int_log,
2399         .show = btf_int_show,
2400 };
2401
2402 static int btf_modifier_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2403                                      const struct btf_type *struct_type,
2404                                      const struct btf_member *member,
2405                                      const struct btf_type *member_type)
2406 {
2407         const struct btf_type *resolved_type;
2408         u32 resolved_type_id = member->type;
2409         struct btf_member resolved_member;
2410         struct btf *btf = env->btf;
2411
2412         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2413         if (!resolved_type) {
2414                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2415                                         "Invalid member");
2416                 return -EINVAL;
2417         }
2418
2419         resolved_member = *member;
2420         resolved_member.type = resolved_type_id;
2421
2422         return btf_type_ops(resolved_type)->check_member(env, struct_type,
2423                                                          &resolved_member,
2424                                                          resolved_type);
2425 }
2426
2427 static int btf_modifier_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
2428                                            const struct btf_type *struct_type,
2429                                            const struct btf_member *member,
2430                                            const struct btf_type *member_type)
2431 {
2432         const struct btf_type *resolved_type;
2433         u32 resolved_type_id = member->type;
2434         struct btf_member resolved_member;
2435         struct btf *btf = env->btf;
2436
2437         resolved_type = btf_type_id_size(btf, &resolved_type_id, NULL);
2438         if (!resolved_type) {
2439                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2440                                         "Invalid member");
2441                 return -EINVAL;
2442         }
2443
2444         resolved_member = *member;
2445         resolved_member.type = resolved_type_id;
2446
2447         return btf_type_ops(resolved_type)->check_kflag_member(env, struct_type,
2448                                                                &resolved_member,
2449                                                                resolved_type);
2450 }
2451
2452 static int btf_ptr_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2453                                 const struct btf_type *struct_type,
2454                                 const struct btf_member *member,
2455                                 const struct btf_type *member_type)
2456 {
2457         u32 struct_size, struct_bits_off, bytes_offset;
2458
2459         struct_size = struct_type->size;
2460         struct_bits_off = member->offset;
2461         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2462
2463         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2464                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2465                                         "Member is not byte aligned");
2466                 return -EINVAL;
2467         }
2468
2469         if (struct_size - bytes_offset < sizeof(void *)) {
2470                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2471                                         "Member exceeds struct_size");
2472                 return -EINVAL;
2473         }
2474
2475         return 0;
2476 }
2477
2478 static int btf_ref_type_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2479                                    const struct btf_type *t,
2480                                    u32 meta_left)
2481 {
2482         const char *value;
2483
2484         if (btf_type_vlen(t)) {
2485                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2486                 return -EINVAL;
2487         }
2488
2489         if (btf_type_kflag(t)) {
2490                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2491                 return -EINVAL;
2492         }
2493
2494         if (!BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
2495                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
2496                 return -EINVAL;
2497         }
2498
2499         /* typedef/type_tag type must have a valid name, and other ref types,
2500          * volatile, const, restrict, should have a null name.
2501          */
2502         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPEDEF) {
2503                 if (!t->name_off ||
2504                     !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2505                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2506                         return -EINVAL;
2507                 }
2508         } else if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_TYPE_TAG) {
2509                 value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
2510                 if (!value || !value[0]) {
2511                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2512                         return -EINVAL;
2513                 }
2514         } else {
2515                 if (t->name_off) {
2516                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2517                         return -EINVAL;
2518                 }
2519         }
2520
2521         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2522
2523         return 0;
2524 }
2525
2526 static int btf_modifier_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2527                                 const struct resolve_vertex *v)
2528 {
2529         const struct btf_type *t = v->t;
2530         const struct btf_type *next_type;
2531         u32 next_type_id = t->type;
2532         struct btf *btf = env->btf;
2533
2534         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2535         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2536                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2537                 return -EINVAL;
2538         }
2539
2540         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2541             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2542                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2543
2544         /* Figure out the resolved next_type_id with size.
2545          * They will be stored in the current modifier's
2546          * resolved_ids and resolved_sizes such that it can
2547          * save us a few type-following when we use it later (e.g. in
2548          * pretty print).
2549          */
2550         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2551                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2552                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2553
2554                 /* "typedef void new_void", "const void"...etc */
2555                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2556                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2557                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2558                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2559                         return -EINVAL;
2560                 }
2561         }
2562
2563         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2564
2565         return 0;
2566 }
2567
2568 static int btf_var_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2569                            const struct resolve_vertex *v)
2570 {
2571         const struct btf_type *next_type;
2572         const struct btf_type *t = v->t;
2573         u32 next_type_id = t->type;
2574         struct btf *btf = env->btf;
2575
2576         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2577         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2578                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2579                 return -EINVAL;
2580         }
2581
2582         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2583             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2584                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2585
2586         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2587                 const struct btf_type *resolved_type;
2588                 u32 resolved_type_id;
2589
2590                 resolved_type_id = next_type_id;
2591                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2592
2593                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2594                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2595                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2596                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2597                                               resolved_type_id);
2598         }
2599
2600         /* We must resolve to something concrete at this point, no
2601          * forward types or similar that would resolve to size of
2602          * zero is allowed.
2603          */
2604         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2605                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2606                 return -EINVAL;
2607         }
2608
2609         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2610
2611         return 0;
2612 }
2613
2614 static int btf_ptr_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2615                            const struct resolve_vertex *v)
2616 {
2617         const struct btf_type *next_type;
2618         const struct btf_type *t = v->t;
2619         u32 next_type_id = t->type;
2620         struct btf *btf = env->btf;
2621
2622         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
2623         if (!next_type || btf_type_is_resolve_source_only(next_type)) {
2624                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2625                 return -EINVAL;
2626         }
2627
2628         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
2629             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2630                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
2631
2632         /* If the modifier was RESOLVED during RESOLVE_STRUCT_OR_ARRAY,
2633          * the modifier may have stopped resolving when it was resolved
2634          * to a ptr (last-resolved-ptr).
2635          *
2636          * We now need to continue from the last-resolved-ptr to
2637          * ensure the last-resolved-ptr will not referring back to
2638          * the current ptr (t).
2639          */
2640         if (btf_type_is_modifier(next_type)) {
2641                 const struct btf_type *resolved_type;
2642                 u32 resolved_type_id;
2643
2644                 resolved_type_id = next_type_id;
2645                 resolved_type = btf_type_id_resolve(btf, &resolved_type_id);
2646
2647                 if (btf_type_is_ptr(resolved_type) &&
2648                     !env_type_is_resolve_sink(env, resolved_type) &&
2649                     !env_type_is_resolved(env, resolved_type_id))
2650                         return env_stack_push(env, resolved_type,
2651                                               resolved_type_id);
2652         }
2653
2654         if (!btf_type_id_size(btf, &next_type_id, NULL)) {
2655                 if (env_type_is_resolved(env, next_type_id))
2656                         next_type = btf_type_id_resolve(btf, &next_type_id);
2657
2658                 if (!btf_type_is_void(next_type) &&
2659                     !btf_type_is_fwd(next_type) &&
2660                     !btf_type_is_func_proto(next_type)) {
2661                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
2662                         return -EINVAL;
2663                 }
2664         }
2665
2666         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
2667
2668         return 0;
2669 }
2670
2671 static void btf_modifier_show(const struct btf *btf,
2672                               const struct btf_type *t,
2673                               u32 type_id, void *data,
2674                               u8 bits_offset, struct btf_show *show)
2675 {
2676         if (btf->resolved_ids)
2677                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2678         else
2679                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, type_id, NULL);
2680
2681         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2682 }
2683
2684 static void btf_var_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2685                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2686                          struct btf_show *show)
2687 {
2688         t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
2689
2690         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
2691 }
2692
2693 static void btf_ptr_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2694                          u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2695                          struct btf_show *show)
2696 {
2697         void *safe_data;
2698
2699         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
2700         if (!safe_data)
2701                 return;
2702
2703         /* It is a hashed value unless BTF_SHOW_PTR_RAW is specified */
2704         if (show->flags & BTF_SHOW_PTR_RAW)
2705                 btf_show_type_value(show, "0x%px", *(void **)safe_data);
2706         else
2707                 btf_show_type_value(show, "0x%p", *(void **)safe_data);
2708         btf_show_end_type(show);
2709 }
2710
2711 static void btf_ref_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2712                              const struct btf_type *t)
2713 {
2714         btf_verifier_log(env, "type_id=%u", t->type);
2715 }
2716
2717 static struct btf_kind_operations modifier_ops = {
2718         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2719         .resolve = btf_modifier_resolve,
2720         .check_member = btf_modifier_check_member,
2721         .check_kflag_member = btf_modifier_check_kflag_member,
2722         .log_details = btf_ref_type_log,
2723         .show = btf_modifier_show,
2724 };
2725
2726 static struct btf_kind_operations ptr_ops = {
2727         .check_meta = btf_ref_type_check_meta,
2728         .resolve = btf_ptr_resolve,
2729         .check_member = btf_ptr_check_member,
2730         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
2731         .log_details = btf_ref_type_log,
2732         .show = btf_ptr_show,
2733 };
2734
2735 static s32 btf_fwd_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2736                               const struct btf_type *t,
2737                               u32 meta_left)
2738 {
2739         if (btf_type_vlen(t)) {
2740                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2741                 return -EINVAL;
2742         }
2743
2744         if (t->type) {
2745                 btf_verifier_log_type(env, t, "type != 0");
2746                 return -EINVAL;
2747         }
2748
2749         /* fwd type must have a valid name */
2750         if (!t->name_off ||
2751             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
2752                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2753                 return -EINVAL;
2754         }
2755
2756         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2757
2758         return 0;
2759 }
2760
2761 static void btf_fwd_type_log(struct btf_verifier_env *env,
2762                              const struct btf_type *t)
2763 {
2764         btf_verifier_log(env, "%s", btf_type_kflag(t) ? "union" : "struct");
2765 }
2766
2767 static struct btf_kind_operations fwd_ops = {
2768         .check_meta = btf_fwd_check_meta,
2769         .resolve = btf_df_resolve,
2770         .check_member = btf_df_check_member,
2771         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
2772         .log_details = btf_fwd_type_log,
2773         .show = btf_df_show,
2774 };
2775
2776 static int btf_array_check_member(struct btf_verifier_env *env,
2777                                   const struct btf_type *struct_type,
2778                                   const struct btf_member *member,
2779                                   const struct btf_type *member_type)
2780 {
2781         u32 struct_bits_off = member->offset;
2782         u32 struct_size, bytes_offset;
2783         u32 array_type_id, array_size;
2784         struct btf *btf = env->btf;
2785
2786         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
2787                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2788                                         "Member is not byte aligned");
2789                 return -EINVAL;
2790         }
2791
2792         array_type_id = member->type;
2793         btf_type_id_size(btf, &array_type_id, &array_size);
2794         struct_size = struct_type->size;
2795         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
2796         if (struct_size - bytes_offset < array_size) {
2797                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
2798                                         "Member exceeds struct_size");
2799                 return -EINVAL;
2800         }
2801
2802         return 0;
2803 }
2804
2805 static s32 btf_array_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
2806                                 const struct btf_type *t,
2807                                 u32 meta_left)
2808 {
2809         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2810         u32 meta_needed = sizeof(*array);
2811
2812         if (meta_left < meta_needed) {
2813                 btf_verifier_log_basic(env, t,
2814                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
2815                                        meta_left, meta_needed);
2816                 return -EINVAL;
2817         }
2818
2819         /* array type should not have a name */
2820         if (t->name_off) {
2821                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
2822                 return -EINVAL;
2823         }
2824
2825         if (btf_type_vlen(t)) {
2826                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
2827                 return -EINVAL;
2828         }
2829
2830         if (btf_type_kflag(t)) {
2831                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
2832                 return -EINVAL;
2833         }
2834
2835         if (t->size) {
2836                 btf_verifier_log_type(env, t, "size != 0");
2837                 return -EINVAL;
2838         }
2839
2840         /* Array elem type and index type cannot be in type void,
2841          * so !array->type and !array->index_type are not allowed.
2842          */
2843         if (!array->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->type)) {
2844                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid elem");
2845                 return -EINVAL;
2846         }
2847
2848         if (!array->index_type || !BTF_TYPE_ID_VALID(array->index_type)) {
2849                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid index");
2850                 return -EINVAL;
2851         }
2852
2853         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
2854
2855         return meta_needed;
2856 }
2857
2858 static int btf_array_resolve(struct btf_verifier_env *env,
2859                              const struct resolve_vertex *v)
2860 {
2861         const struct btf_array *array = btf_type_array(v->t);
2862         const struct btf_type *elem_type, *index_type;
2863         u32 elem_type_id, index_type_id;
2864         struct btf *btf = env->btf;
2865         u32 elem_size;
2866
2867         /* Check array->index_type */
2868         index_type_id = array->index_type;
2869         index_type = btf_type_by_id(btf, index_type_id);
2870         if (btf_type_nosize_or_null(index_type) ||
2871             btf_type_is_resolve_source_only(index_type)) {
2872                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2873                 return -EINVAL;
2874         }
2875
2876         if (!env_type_is_resolve_sink(env, index_type) &&
2877             !env_type_is_resolved(env, index_type_id))
2878                 return env_stack_push(env, index_type, index_type_id);
2879
2880         index_type = btf_type_id_size(btf, &index_type_id, NULL);
2881         if (!index_type || !btf_type_is_int(index_type) ||
2882             !btf_type_int_is_regular(index_type)) {
2883                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid index");
2884                 return -EINVAL;
2885         }
2886
2887         /* Check array->type */
2888         elem_type_id = array->type;
2889         elem_type = btf_type_by_id(btf, elem_type_id);
2890         if (btf_type_nosize_or_null(elem_type) ||
2891             btf_type_is_resolve_source_only(elem_type)) {
2892                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2893                                       "Invalid elem");
2894                 return -EINVAL;
2895         }
2896
2897         if (!env_type_is_resolve_sink(env, elem_type) &&
2898             !env_type_is_resolved(env, elem_type_id))
2899                 return env_stack_push(env, elem_type, elem_type_id);
2900
2901         elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
2902         if (!elem_type) {
2903                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid elem");
2904                 return -EINVAL;
2905         }
2906
2907         if (btf_type_is_int(elem_type) && !btf_type_int_is_regular(elem_type)) {
2908                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid array of int");
2909                 return -EINVAL;
2910         }
2911
2912         if (array->nelems && elem_size > U32_MAX / array->nelems) {
2913                 btf_verifier_log_type(env, v->t,
2914                                       "Array size overflows U32_MAX");
2915                 return -EINVAL;
2916         }
2917
2918         env_stack_pop_resolved(env, elem_type_id, elem_size * array->nelems);
2919
2920         return 0;
2921 }
2922
2923 static void btf_array_log(struct btf_verifier_env *env,
2924                           const struct btf_type *t)
2925 {
2926         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2927
2928         btf_verifier_log(env, "type_id=%u index_type_id=%u nr_elems=%u",
2929                          array->type, array->index_type, array->nelems);
2930 }
2931
2932 static void __btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2933                              u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2934                              struct btf_show *show)
2935 {
2936         const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
2937         const struct btf_kind_operations *elem_ops;
2938         const struct btf_type *elem_type;
2939         u32 i, elem_size = 0, elem_type_id;
2940         u16 encoding = 0;
2941
2942         elem_type_id = array->type;
2943         elem_type = btf_type_skip_modifiers(btf, elem_type_id, NULL);
2944         if (elem_type && btf_type_has_size(elem_type))
2945                 elem_size = elem_type->size;
2946
2947         if (elem_type && btf_type_is_int(elem_type)) {
2948                 u32 int_type = btf_type_int(elem_type);
2949
2950                 encoding = BTF_INT_ENCODING(int_type);
2951
2952                 /*
2953                  * BTF_INT_CHAR encoding never seems to be set for
2954                  * char arrays, so if size is 1 and element is
2955                  * printable as a char, we'll do that.
2956                  */
2957                 if (elem_size == 1)
2958                         encoding = BTF_INT_CHAR;
2959         }
2960
2961         if (!btf_show_start_array_type(show, t, type_id, encoding, data))
2962                 return;
2963
2964         if (!elem_type)
2965                 goto out;
2966         elem_ops = btf_type_ops(elem_type);
2967
2968         for (i = 0; i < array->nelems; i++) {
2969
2970                 btf_show_start_array_member(show);
2971
2972                 elem_ops->show(btf, elem_type, elem_type_id, data,
2973                                bits_offset, show);
2974                 data += elem_size;
2975
2976                 btf_show_end_array_member(show);
2977
2978                 if (show->state.array_terminated)
2979                         break;
2980         }
2981 out:
2982         btf_show_end_array_type(show);
2983 }
2984
2985 static void btf_array_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
2986                            u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
2987                            struct btf_show *show)
2988 {
2989         const struct btf_member *m = show->state.member;
2990
2991         /*
2992          * First check if any members would be shown (are non-zero).
2993          * See comments above "struct btf_show" definition for more
2994          * details on how this works at a high-level.
2995          */
2996         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
2997                 if (!show->state.depth_check) {
2998                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
2999                         show->state.depth_to_show = 0;
3000                 }
3001                 __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3002                 show->state.member = m;
3003
3004                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3005                         return;
3006                 show->state.depth_check = 0;
3007
3008                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3009                         return;
3010                 /*
3011                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3012                  * non-zero array member(s).
3013                  */
3014         }
3015         __btf_array_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3016 }
3017
3018 static struct btf_kind_operations array_ops = {
3019         .check_meta = btf_array_check_meta,
3020         .resolve = btf_array_resolve,
3021         .check_member = btf_array_check_member,
3022         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3023         .log_details = btf_array_log,
3024         .show = btf_array_show,
3025 };
3026
3027 static int btf_struct_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3028                                    const struct btf_type *struct_type,
3029                                    const struct btf_member *member,
3030                                    const struct btf_type *member_type)
3031 {
3032         u32 struct_bits_off = member->offset;
3033         u32 struct_size, bytes_offset;
3034
3035         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3036                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3037                                         "Member is not byte aligned");
3038                 return -EINVAL;
3039         }
3040
3041         struct_size = struct_type->size;
3042         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3043         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3044                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3045                                         "Member exceeds struct_size");
3046                 return -EINVAL;
3047         }
3048
3049         return 0;
3050 }
3051
3052 static s32 btf_struct_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3053                                  const struct btf_type *t,
3054                                  u32 meta_left)
3055 {
3056         bool is_union = BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNION;
3057         const struct btf_member *member;
3058         u32 meta_needed, last_offset;
3059         struct btf *btf = env->btf;
3060         u32 struct_size = t->size;
3061         u32 offset;
3062         u16 i;
3063
3064         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*member);
3065         if (meta_left < meta_needed) {
3066                 btf_verifier_log_basic(env, t,
3067                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
3068                                        meta_left, meta_needed);
3069                 return -EINVAL;
3070         }
3071
3072         /* struct type either no name or a valid one */
3073         if (t->name_off &&
3074             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
3075                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
3076                 return -EINVAL;
3077         }
3078
3079         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
3080
3081         last_offset = 0;
3082         for_each_member(i, t, member) {
3083                 if (!btf_name_offset_valid(btf, member->name_off)) {
3084                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3085                                                 "Invalid member name_offset:%u",
3086                                                 member->name_off);
3087                         return -EINVAL;
3088                 }
3089
3090                 /* struct member either no name or a valid one */
3091                 if (member->name_off &&
3092                     !btf_name_valid_identifier(btf, member->name_off)) {
3093                         btf_verifier_log_member(env, t, member, "Invalid name");
3094                         return -EINVAL;
3095                 }
3096                 /* A member cannot be in type void */
3097                 if (!member->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(member->type)) {
3098                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3099                                                 "Invalid type_id");
3100                         return -EINVAL;
3101                 }
3102
3103                 offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3104                 if (is_union && offset) {
3105                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3106                                                 "Invalid member bits_offset");
3107                         return -EINVAL;
3108                 }
3109
3110                 /*
3111                  * ">" instead of ">=" because the last member could be
3112                  * "char a[0];"
3113                  */
3114                 if (last_offset > offset) {
3115                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3116                                                 "Invalid member bits_offset");
3117                         return -EINVAL;
3118                 }
3119
3120                 if (BITS_ROUNDUP_BYTES(offset) > struct_size) {
3121                         btf_verifier_log_member(env, t, member,
3122                                                 "Member bits_offset exceeds its struct size");
3123                         return -EINVAL;
3124                 }
3125
3126                 btf_verifier_log_member(env, t, member, NULL);
3127                 last_offset = offset;
3128         }
3129
3130         return meta_needed;
3131 }
3132
3133 static int btf_struct_resolve(struct btf_verifier_env *env,
3134                               const struct resolve_vertex *v)
3135 {
3136         const struct btf_member *member;
3137         int err;
3138         u16 i;
3139
3140         /* Before continue resolving the next_member,
3141          * ensure the last member is indeed resolved to a
3142          * type with size info.
3143          */
3144         if (v->next_member) {
3145                 const struct btf_type *last_member_type;
3146                 const struct btf_member *last_member;
3147                 u32 last_member_type_id;
3148
3149                 last_member = btf_type_member(v->t) + v->next_member - 1;
3150                 last_member_type_id = last_member->type;
3151                 if (WARN_ON_ONCE(!env_type_is_resolved(env,
3152                                                        last_member_type_id)))
3153                         return -EINVAL;
3154
3155                 last_member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3156                                                   last_member_type_id);
3157                 if (btf_type_kflag(v->t))
3158                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3159                                                                 last_member,
3160                                                                 last_member_type);
3161                 else
3162                         err = btf_type_ops(last_member_type)->check_member(env, v->t,
3163                                                                 last_member,
3164                                                                 last_member_type);
3165                 if (err)
3166                         return err;
3167         }
3168
3169         for_each_member_from(i, v->next_member, v->t, member) {
3170                 u32 member_type_id = member->type;
3171                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(env->btf,
3172                                                                 member_type_id);
3173
3174                 if (btf_type_nosize_or_null(member_type) ||
3175                     btf_type_is_resolve_source_only(member_type)) {
3176                         btf_verifier_log_member(env, v->t, member,
3177                                                 "Invalid member");
3178                         return -EINVAL;
3179                 }
3180
3181                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, member_type) &&
3182                     !env_type_is_resolved(env, member_type_id)) {
3183                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
3184                         return env_stack_push(env, member_type, member_type_id);
3185                 }
3186
3187                 if (btf_type_kflag(v->t))
3188                         err = btf_type_ops(member_type)->check_kflag_member(env, v->t,
3189                                                                             member,
3190                                                                             member_type);
3191                 else
3192                         err = btf_type_ops(member_type)->check_member(env, v->t,
3193                                                                       member,
3194                                                                       member_type);
3195                 if (err)
3196                         return err;
3197         }
3198
3199         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
3200
3201         return 0;
3202 }
3203
3204 static void btf_struct_log(struct btf_verifier_env *env,
3205                            const struct btf_type *t)
3206 {
3207         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
3208 }
3209
3210 enum btf_field_info_type {
3211         BTF_FIELD_SPIN_LOCK,
3212         BTF_FIELD_TIMER,
3213         BTF_FIELD_KPTR,
3214 };
3215
3216 enum {
3217         BTF_FIELD_IGNORE = 0,
3218         BTF_FIELD_FOUND  = 1,
3219 };
3220
3221 struct btf_field_info {
3222         enum btf_field_type type;
3223         u32 off;
3224         union {
3225                 struct {
3226                         u32 type_id;
3227                 } kptr;
3228                 struct {
3229                         const char *node_name;
3230                         u32 value_btf_id;
3231                 } list_head;
3232         };
3233 };
3234
3235 static int btf_find_struct(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3236                            u32 off, int sz, enum btf_field_type field_type,
3237                            struct btf_field_info *info)
3238 {
3239         if (!__btf_type_is_struct(t))
3240                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3241         if (t->size != sz)
3242                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3243         info->type = field_type;
3244         info->off = off;
3245         return BTF_FIELD_FOUND;
3246 }
3247
3248 static int btf_find_kptr(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3249                          u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3250 {
3251         enum btf_field_type type;
3252         u32 res_id;
3253
3254         /* Permit modifiers on the pointer itself */
3255         if (btf_type_is_volatile(t))
3256                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3257         /* For PTR, sz is always == 8 */
3258         if (!btf_type_is_ptr(t))
3259                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3260         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
3261
3262         if (!btf_type_is_type_tag(t))
3263                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3264         /* Reject extra tags */
3265         if (btf_type_is_type_tag(btf_type_by_id(btf, t->type)))
3266                 return -EINVAL;
3267         if (!strcmp("kptr", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3268                 type = BPF_KPTR_UNREF;
3269         else if (!strcmp("kptr_ref", __btf_name_by_offset(btf, t->name_off)))
3270                 type = BPF_KPTR_REF;
3271         else
3272                 return -EINVAL;
3273
3274         /* Get the base type */
3275         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &res_id);
3276         /* Only pointer to struct is allowed */
3277         if (!__btf_type_is_struct(t))
3278                 return -EINVAL;
3279
3280         info->type = type;
3281         info->off = off;
3282         info->kptr.type_id = res_id;
3283         return BTF_FIELD_FOUND;
3284 }
3285
3286 static const char *btf_find_decl_tag_value(const struct btf *btf,
3287                                            const struct btf_type *pt,
3288                                            int comp_idx, const char *tag_key)
3289 {
3290         int i;
3291
3292         for (i = 1; i < btf_nr_types(btf); i++) {
3293                 const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, i);
3294                 int len = strlen(tag_key);
3295
3296                 if (!btf_type_is_decl_tag(t))
3297                         continue;
3298                 if (pt != btf_type_by_id(btf, t->type) ||
3299                     btf_type_decl_tag(t)->component_idx != comp_idx)
3300                         continue;
3301                 if (strncmp(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), tag_key, len))
3302                         continue;
3303                 return __btf_name_by_offset(btf, t->name_off) + len;
3304         }
3305         return NULL;
3306 }
3307
3308 static int btf_find_list_head(const struct btf *btf, const struct btf_type *pt,
3309                               const struct btf_type *t, int comp_idx,
3310                               u32 off, int sz, struct btf_field_info *info)
3311 {
3312         const char *value_type;
3313         const char *list_node;
3314         s32 id;
3315
3316         if (!__btf_type_is_struct(t))
3317                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3318         if (t->size != sz)
3319                 return BTF_FIELD_IGNORE;
3320         value_type = btf_find_decl_tag_value(btf, pt, comp_idx, "contains:");
3321         if (!value_type)
3322                 return -EINVAL;
3323         list_node = strstr(value_type, ":");
3324         if (!list_node)
3325                 return -EINVAL;
3326         value_type = kstrndup(value_type, list_node - value_type, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3327         if (!value_type)
3328                 return -ENOMEM;
3329         id = btf_find_by_name_kind(btf, value_type, BTF_KIND_STRUCT);
3330         kfree(value_type);
3331         if (id < 0)
3332                 return id;
3333         list_node++;
3334         if (str_is_empty(list_node))
3335                 return -EINVAL;
3336         info->type = BPF_LIST_HEAD;
3337         info->off = off;
3338         info->list_head.value_btf_id = id;
3339         info->list_head.node_name = list_node;
3340         return BTF_FIELD_FOUND;
3341 }
3342
3343 static int btf_get_field_type(const char *name, u32 field_mask, u32 *seen_mask,
3344                               int *align, int *sz)
3345 {
3346         int type = 0;
3347
3348         if (field_mask & BPF_SPIN_LOCK) {
3349                 if (!strcmp(name, "bpf_spin_lock")) {
3350                         if (*seen_mask & BPF_SPIN_LOCK)
3351                                 return -E2BIG;
3352                         *seen_mask |= BPF_SPIN_LOCK;
3353                         type = BPF_SPIN_LOCK;
3354                         goto end;
3355                 }
3356         }
3357         if (field_mask & BPF_TIMER) {
3358                 if (!strcmp(name, "bpf_timer")) {
3359                         if (*seen_mask & BPF_TIMER)
3360                                 return -E2BIG;
3361                         *seen_mask |= BPF_TIMER;
3362                         type = BPF_TIMER;
3363                         goto end;
3364                 }
3365         }
3366         if (field_mask & BPF_LIST_HEAD) {
3367                 if (!strcmp(name, "bpf_list_head")) {
3368                         type = BPF_LIST_HEAD;
3369                         goto end;
3370                 }
3371         }
3372         if (field_mask & BPF_LIST_NODE) {
3373                 if (!strcmp(name, "bpf_list_node")) {
3374                         type = BPF_LIST_NODE;
3375                         goto end;
3376                 }
3377         }
3378         /* Only return BPF_KPTR when all other types with matchable names fail */
3379         if (field_mask & BPF_KPTR) {
3380                 type = BPF_KPTR_REF;
3381                 goto end;
3382         }
3383         return 0;
3384 end:
3385         *sz = btf_field_type_size(type);
3386         *align = btf_field_type_align(type);
3387         return type;
3388 }
3389
3390 static int btf_find_struct_field(const struct btf *btf,
3391                                  const struct btf_type *t, u32 field_mask,
3392                                  struct btf_field_info *info, int info_cnt)
3393 {
3394         int ret, idx = 0, align, sz, field_type;
3395         const struct btf_member *member;
3396         struct btf_field_info tmp;
3397         u32 i, off, seen_mask = 0;
3398
3399         for_each_member(i, t, member) {
3400                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3401                                                                     member->type);
3402
3403                 field_type = btf_get_field_type(__btf_name_by_offset(btf, member_type->name_off),
3404                                                 field_mask, &seen_mask, &align, &sz);
3405                 if (field_type == 0)
3406                         continue;
3407                 if (field_type < 0)
3408                         return field_type;
3409
3410                 off = __btf_member_bit_offset(t, member);
3411                 if (off % 8)
3412                         /* valid C code cannot generate such BTF */
3413                         return -EINVAL;
3414                 off /= 8;
3415                 if (off % align)
3416                         continue;
3417
3418                 switch (field_type) {
3419                 case BPF_SPIN_LOCK:
3420                 case BPF_TIMER:
3421                 case BPF_LIST_NODE:
3422                         ret = btf_find_struct(btf, member_type, off, sz, field_type,
3423                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3424                         if (ret < 0)
3425                                 return ret;
3426                         break;
3427                 case BPF_KPTR_UNREF:
3428                 case BPF_KPTR_REF:
3429                         ret = btf_find_kptr(btf, member_type, off, sz,
3430                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3431                         if (ret < 0)
3432                                 return ret;
3433                         break;
3434                 case BPF_LIST_HEAD:
3435                         ret = btf_find_list_head(btf, t, member_type, i, off, sz,
3436                                                  idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3437                         if (ret < 0)
3438                                 return ret;
3439                         break;
3440                 default:
3441                         return -EFAULT;
3442                 }
3443
3444                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3445                         continue;
3446                 if (idx >= info_cnt)
3447                         return -E2BIG;
3448                 ++idx;
3449         }
3450         return idx;
3451 }
3452
3453 static int btf_find_datasec_var(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3454                                 u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3455                                 int info_cnt)
3456 {
3457         int ret, idx = 0, align, sz, field_type;
3458         const struct btf_var_secinfo *vsi;
3459         struct btf_field_info tmp;
3460         u32 i, off, seen_mask = 0;
3461
3462         for_each_vsi(i, t, vsi) {
3463                 const struct btf_type *var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
3464                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(btf, var->type);
3465
3466                 field_type = btf_get_field_type(__btf_name_by_offset(btf, var_type->name_off),
3467                                                 field_mask, &seen_mask, &align, &sz);
3468                 if (field_type == 0)
3469                         continue;
3470                 if (field_type < 0)
3471                         return field_type;
3472
3473                 off = vsi->offset;
3474                 if (vsi->size != sz)
3475                         continue;
3476                 if (off % align)
3477                         continue;
3478
3479                 switch (field_type) {
3480                 case BPF_SPIN_LOCK:
3481                 case BPF_TIMER:
3482                 case BPF_LIST_NODE:
3483                         ret = btf_find_struct(btf, var_type, off, sz, field_type,
3484                                               idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3485                         if (ret < 0)
3486                                 return ret;
3487                         break;
3488                 case BPF_KPTR_UNREF:
3489                 case BPF_KPTR_REF:
3490                         ret = btf_find_kptr(btf, var_type, off, sz,
3491                                             idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3492                         if (ret < 0)
3493                                 return ret;
3494                         break;
3495                 case BPF_LIST_HEAD:
3496                         ret = btf_find_list_head(btf, var, var_type, -1, off, sz,
3497                                                  idx < info_cnt ? &info[idx] : &tmp);
3498                         if (ret < 0)
3499                                 return ret;
3500                         break;
3501                 default:
3502                         return -EFAULT;
3503                 }
3504
3505                 if (ret == BTF_FIELD_IGNORE)
3506                         continue;
3507                 if (idx >= info_cnt)
3508                         return -E2BIG;
3509                 ++idx;
3510         }
3511         return idx;
3512 }
3513
3514 static int btf_find_field(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3515                           u32 field_mask, struct btf_field_info *info,
3516                           int info_cnt)
3517 {
3518         if (__btf_type_is_struct(t))
3519                 return btf_find_struct_field(btf, t, field_mask, info, info_cnt);
3520         else if (btf_type_is_datasec(t))
3521                 return btf_find_datasec_var(btf, t, field_mask, info, info_cnt);
3522         return -EINVAL;
3523 }
3524
3525 static int btf_parse_kptr(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3526                           struct btf_field_info *info)
3527 {
3528         struct module *mod = NULL;
3529         const struct btf_type *t;
3530         struct btf *kernel_btf;
3531         int ret;
3532         s32 id;
3533
3534         /* Find type in map BTF, and use it to look up the matching type
3535          * in vmlinux or module BTFs, by name and kind.
3536          */
3537         t = btf_type_by_id(btf, info->kptr.type_id);
3538         id = bpf_find_btf_id(__btf_name_by_offset(btf, t->name_off), BTF_INFO_KIND(t->info),
3539                              &kernel_btf);
3540         if (id < 0)
3541                 return id;
3542
3543         /* Find and stash the function pointer for the destruction function that
3544          * needs to be eventually invoked from the map free path.
3545          */
3546         if (info->type == BPF_KPTR_REF) {
3547                 const struct btf_type *dtor_func;
3548                 const char *dtor_func_name;
3549                 unsigned long addr;
3550                 s32 dtor_btf_id;
3551
3552                 /* This call also serves as a whitelist of allowed objects that
3553                  * can be used as a referenced pointer and be stored in a map at
3554                  * the same time.
3555                  */
3556                 dtor_btf_id = btf_find_dtor_kfunc(kernel_btf, id);
3557                 if (dtor_btf_id < 0) {
3558                         ret = dtor_btf_id;
3559                         goto end_btf;
3560                 }
3561
3562                 dtor_func = btf_type_by_id(kernel_btf, dtor_btf_id);
3563                 if (!dtor_func) {
3564                         ret = -ENOENT;
3565                         goto end_btf;
3566                 }
3567
3568                 if (btf_is_module(kernel_btf)) {
3569                         mod = btf_try_get_module(kernel_btf);
3570                         if (!mod) {
3571                                 ret = -ENXIO;
3572                                 goto end_btf;
3573                         }
3574                 }
3575
3576                 /* We already verified dtor_func to be btf_type_is_func
3577                  * in register_btf_id_dtor_kfuncs.
3578                  */
3579                 dtor_func_name = __btf_name_by_offset(kernel_btf, dtor_func->name_off);
3580                 addr = kallsyms_lookup_name(dtor_func_name);
3581                 if (!addr) {
3582                         ret = -EINVAL;
3583                         goto end_mod;
3584                 }
3585                 field->kptr.dtor = (void *)addr;
3586         }
3587
3588         field->kptr.btf_id = id;
3589         field->kptr.btf = kernel_btf;
3590         field->kptr.module = mod;
3591         return 0;
3592 end_mod:
3593         module_put(mod);
3594 end_btf:
3595         btf_put(kernel_btf);
3596         return ret;
3597 }
3598
3599 static int btf_parse_list_head(const struct btf *btf, struct btf_field *field,
3600                                struct btf_field_info *info)
3601 {
3602         const struct btf_type *t, *n = NULL;
3603         const struct btf_member *member;
3604         u32 offset;
3605         int i;
3606
3607         t = btf_type_by_id(btf, info->list_head.value_btf_id);
3608         /* We've already checked that value_btf_id is a struct type. We
3609          * just need to figure out the offset of the list_node, and
3610          * verify its type.
3611          */
3612         for_each_member(i, t, member) {
3613                 if (strcmp(info->list_head.node_name, __btf_name_by_offset(btf, member->name_off)))
3614                         continue;
3615                 /* Invalid BTF, two members with same name */
3616                 if (n)
3617                         return -EINVAL;
3618                 n = btf_type_by_id(btf, member->type);
3619                 if (!__btf_type_is_struct(n))
3620                         return -EINVAL;
3621                 if (strcmp("bpf_list_node", __btf_name_by_offset(btf, n->name_off)))
3622                         return -EINVAL;
3623                 offset = __btf_member_bit_offset(n, member);
3624                 if (offset % 8)
3625                         return -EINVAL;
3626                 offset /= 8;
3627                 if (offset % __alignof__(struct bpf_list_node))
3628                         return -EINVAL;
3629
3630                 field->list_head.btf = (struct btf *)btf;
3631                 field->list_head.value_btf_id = info->list_head.value_btf_id;
3632                 field->list_head.node_offset = offset;
3633         }
3634         if (!n)
3635                 return -ENOENT;
3636         return 0;
3637 }
3638
3639 struct btf_record *btf_parse_fields(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3640                                     u32 field_mask, u32 value_size)
3641 {
3642         struct btf_field_info info_arr[BTF_FIELDS_MAX];
3643         struct btf_record *rec;
3644         u32 next_off = 0;
3645         int ret, i, cnt;
3646
3647         ret = btf_find_field(btf, t, field_mask, info_arr, ARRAY_SIZE(info_arr));
3648         if (ret < 0)
3649                 return ERR_PTR(ret);
3650         if (!ret)
3651                 return NULL;
3652
3653         cnt = ret;
3654         /* This needs to be kzalloc to zero out padding and unused fields, see
3655          * comment in btf_record_equal.
3656          */
3657         rec = kzalloc(offsetof(struct btf_record, fields[cnt]), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3658         if (!rec)
3659                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3660
3661         rec->spin_lock_off = -EINVAL;
3662         rec->timer_off = -EINVAL;
3663         for (i = 0; i < cnt; i++) {
3664                 if (info_arr[i].off + btf_field_type_size(info_arr[i].type) > value_size) {
3665                         WARN_ONCE(1, "verifier bug off %d size %d", info_arr[i].off, value_size);
3666                         ret = -EFAULT;
3667                         goto end;
3668                 }
3669                 if (info_arr[i].off < next_off) {
3670                         ret = -EEXIST;
3671                         goto end;
3672                 }
3673                 next_off = info_arr[i].off + btf_field_type_size(info_arr[i].type);
3674
3675                 rec->field_mask |= info_arr[i].type;
3676                 rec->fields[i].offset = info_arr[i].off;
3677                 rec->fields[i].type = info_arr[i].type;
3678
3679                 switch (info_arr[i].type) {
3680                 case BPF_SPIN_LOCK:
3681                         WARN_ON_ONCE(rec->spin_lock_off >= 0);
3682                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3683                         rec->spin_lock_off = rec->fields[i].offset;
3684                         break;
3685                 case BPF_TIMER:
3686                         WARN_ON_ONCE(rec->timer_off >= 0);
3687                         /* Cache offset for faster lookup at runtime */
3688                         rec->timer_off = rec->fields[i].offset;
3689                         break;
3690                 case BPF_KPTR_UNREF:
3691                 case BPF_KPTR_REF:
3692                         ret = btf_parse_kptr(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3693                         if (ret < 0)
3694                                 goto end;
3695                         break;
3696                 case BPF_LIST_HEAD:
3697                         ret = btf_parse_list_head(btf, &rec->fields[i], &info_arr[i]);
3698                         if (ret < 0)
3699                                 goto end;
3700                         break;
3701                 case BPF_LIST_NODE:
3702                         break;
3703                 default:
3704                         ret = -EFAULT;
3705                         goto end;
3706                 }
3707                 rec->cnt++;
3708         }
3709
3710         /* bpf_list_head requires bpf_spin_lock */
3711         if (btf_record_has_field(rec, BPF_LIST_HEAD) && rec->spin_lock_off < 0) {
3712                 ret = -EINVAL;
3713                 goto end;
3714         }
3715
3716         return rec;
3717 end:
3718         btf_record_free(rec);
3719         return ERR_PTR(ret);
3720 }
3721
3722 int btf_check_and_fixup_fields(const struct btf *btf, struct btf_record *rec)
3723 {
3724         int i;
3725
3726         /* There are two owning types, kptr_ref and bpf_list_head. The former
3727          * only supports storing kernel types, which can never store references
3728          * to program allocated local types, atleast not yet. Hence we only need
3729          * to ensure that bpf_list_head ownership does not form cycles.
3730          */
3731         if (IS_ERR_OR_NULL(rec) || !(rec->field_mask & BPF_LIST_HEAD))
3732                 return 0;
3733         for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
3734                 struct btf_struct_meta *meta;
3735                 u32 btf_id;
3736
3737                 if (!(rec->fields[i].type & BPF_LIST_HEAD))
3738                         continue;
3739                 btf_id = rec->fields[i].list_head.value_btf_id;
3740                 meta = btf_find_struct_meta(btf, btf_id);
3741                 if (!meta)
3742                         return -EFAULT;
3743                 rec->fields[i].list_head.value_rec = meta->record;
3744
3745                 if (!(rec->field_mask & BPF_LIST_NODE))
3746                         continue;
3747
3748                 /* We need to ensure ownership acyclicity among all types. The
3749                  * proper way to do it would be to topologically sort all BTF
3750                  * IDs based on the ownership edges, since there can be multiple
3751                  * bpf_list_head in a type. Instead, we use the following
3752                  * reasoning:
3753                  *
3754                  * - A type can only be owned by another type in user BTF if it
3755                  *   has a bpf_list_node.
3756                  * - A type can only _own_ another type in user BTF if it has a
3757                  *   bpf_list_head.
3758                  *
3759                  * We ensure that if a type has both bpf_list_head and
3760                  * bpf_list_node, its element types cannot be owning types.
3761                  *
3762                  * To ensure acyclicity:
3763                  *
3764                  * When A only has bpf_list_head, ownership chain can be:
3765                  *      A -> B -> C
3766                  * Where:
3767                  * - B has both bpf_list_head and bpf_list_node.
3768                  * - C only has bpf_list_node.
3769                  *
3770                  * When A has both bpf_list_head and bpf_list_node, some other
3771                  * type already owns it in the BTF domain, hence it can not own
3772                  * another owning type through any of the bpf_list_head edges.
3773                  *      A -> B
3774                  * Where:
3775                  * - B only has bpf_list_node.
3776                  */
3777                 if (meta->record->field_mask & BPF_LIST_HEAD)
3778                         return -ELOOP;
3779         }
3780         return 0;
3781 }
3782
3783 static int btf_field_offs_cmp(const void *_a, const void *_b, const void *priv)
3784 {
3785         const u32 a = *(const u32 *)_a;
3786         const u32 b = *(const u32 *)_b;
3787
3788         if (a < b)
3789                 return -1;
3790         else if (a > b)
3791                 return 1;
3792         return 0;
3793 }
3794
3795 static void btf_field_offs_swap(void *_a, void *_b, int size, const void *priv)
3796 {
3797         struct btf_field_offs *foffs = (void *)priv;
3798         u32 *off_base = foffs->field_off;
3799         u32 *a = _a, *b = _b;
3800         u8 *sz_a, *sz_b;
3801
3802         sz_a = foffs->field_sz + (a - off_base);
3803         sz_b = foffs->field_sz + (b - off_base);
3804
3805         swap(*a, *b);
3806         swap(*sz_a, *sz_b);
3807 }
3808
3809 struct btf_field_offs *btf_parse_field_offs(struct btf_record *rec)
3810 {
3811         struct btf_field_offs *foffs;
3812         u32 i, *off;
3813         u8 *sz;
3814
3815         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(foffs->field_off) != ARRAY_SIZE(foffs->field_sz));
3816         if (IS_ERR_OR_NULL(rec))
3817                 return NULL;
3818
3819         foffs = kzalloc(sizeof(*foffs), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
3820         if (!foffs)
3821                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3822
3823         off = foffs->field_off;
3824         sz = foffs->field_sz;
3825         for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
3826                 off[i] = rec->fields[i].offset;
3827                 sz[i] = btf_field_type_size(rec->fields[i].type);
3828         }
3829         foffs->cnt = rec->cnt;
3830
3831         if (foffs->cnt == 1)
3832                 return foffs;
3833         sort_r(foffs->field_off, foffs->cnt, sizeof(foffs->field_off[0]),
3834                btf_field_offs_cmp, btf_field_offs_swap, foffs);
3835         return foffs;
3836 }
3837
3838 static void __btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3839                               u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3840                               struct btf_show *show)
3841 {
3842         const struct btf_member *member;
3843         void *safe_data;
3844         u32 i;
3845
3846         safe_data = btf_show_start_struct_type(show, t, type_id, data);
3847         if (!safe_data)
3848                 return;
3849
3850         for_each_member(i, t, member) {
3851                 const struct btf_type *member_type = btf_type_by_id(btf,
3852                                                                 member->type);
3853                 const struct btf_kind_operations *ops;
3854                 u32 member_offset, bitfield_size;
3855                 u32 bytes_offset;
3856                 u8 bits8_offset;
3857
3858                 btf_show_start_member(show, member);
3859
3860                 member_offset = __btf_member_bit_offset(t, member);
3861                 bitfield_size = __btf_member_bitfield_size(t, member);
3862                 bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(member_offset);
3863                 bits8_offset = BITS_PER_BYTE_MASKED(member_offset);
3864                 if (bitfield_size) {
3865                         safe_data = btf_show_start_type(show, member_type,
3866                                                         member->type,
3867                                                         data + bytes_offset);
3868                         if (safe_data)
3869                                 btf_bitfield_show(safe_data,
3870                                                   bits8_offset,
3871                                                   bitfield_size, show);
3872                         btf_show_end_type(show);
3873                 } else {
3874                         ops = btf_type_ops(member_type);
3875                         ops->show(btf, member_type, member->type,
3876                                   data + bytes_offset, bits8_offset, show);
3877                 }
3878
3879                 btf_show_end_member(show);
3880         }
3881
3882         btf_show_end_struct_type(show);
3883 }
3884
3885 static void btf_struct_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
3886                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
3887                             struct btf_show *show)
3888 {
3889         const struct btf_member *m = show->state.member;
3890
3891         /*
3892          * First check if any members would be shown (are non-zero).
3893          * See comments above "struct btf_show" definition for more
3894          * details on how this works at a high-level.
3895          */
3896         if (show->state.depth > 0 && !(show->flags & BTF_SHOW_ZERO)) {
3897                 if (!show->state.depth_check) {
3898                         show->state.depth_check = show->state.depth + 1;
3899                         show->state.depth_to_show = 0;
3900                 }
3901                 __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3902                 /* Restore saved member data here */
3903                 show->state.member = m;
3904                 if (show->state.depth_check != show->state.depth + 1)
3905                         return;
3906                 show->state.depth_check = 0;
3907
3908                 if (show->state.depth_to_show <= show->state.depth)
3909                         return;
3910                 /*
3911                  * Reaching here indicates we have recursed and found
3912                  * non-zero child values.
3913                  */
3914         }
3915
3916         __btf_struct_show(btf, t, type_id, data, bits_offset, show);
3917 }
3918
3919 static struct btf_kind_operations struct_ops = {
3920         .check_meta = btf_struct_check_meta,
3921         .resolve = btf_struct_resolve,
3922         .check_member = btf_struct_check_member,
3923         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
3924         .log_details = btf_struct_log,
3925         .show = btf_struct_show,
3926 };
3927
3928 static int btf_enum_check_member(struct btf_verifier_env *env,
3929                                  const struct btf_type *struct_type,
3930                                  const struct btf_member *member,
3931                                  const struct btf_type *member_type)
3932 {
3933         u32 struct_bits_off = member->offset;
3934         u32 struct_size, bytes_offset;
3935
3936         if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3937                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3938                                         "Member is not byte aligned");
3939                 return -EINVAL;
3940         }
3941
3942         struct_size = struct_type->size;
3943         bytes_offset = BITS_ROUNDDOWN_BYTES(struct_bits_off);
3944         if (struct_size - bytes_offset < member_type->size) {
3945                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3946                                         "Member exceeds struct_size");
3947                 return -EINVAL;
3948         }
3949
3950         return 0;
3951 }
3952
3953 static int btf_enum_check_kflag_member(struct btf_verifier_env *env,
3954                                        const struct btf_type *struct_type,
3955                                        const struct btf_member *member,
3956                                        const struct btf_type *member_type)
3957 {
3958         u32 struct_bits_off, nr_bits, bytes_end, struct_size;
3959         u32 int_bitsize = sizeof(int) * BITS_PER_BYTE;
3960
3961         struct_bits_off = BTF_MEMBER_BIT_OFFSET(member->offset);
3962         nr_bits = BTF_MEMBER_BITFIELD_SIZE(member->offset);
3963         if (!nr_bits) {
3964                 if (BITS_PER_BYTE_MASKED(struct_bits_off)) {
3965                         btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3966                                                 "Member is not byte aligned");
3967                         return -EINVAL;
3968                 }
3969
3970                 nr_bits = int_bitsize;
3971         } else if (nr_bits > int_bitsize) {
3972                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3973                                         "Invalid member bitfield_size");
3974                 return -EINVAL;
3975         }
3976
3977         struct_size = struct_type->size;
3978         bytes_end = BITS_ROUNDUP_BYTES(struct_bits_off + nr_bits);
3979         if (struct_size < bytes_end) {
3980                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
3981                                         "Member exceeds struct_size");
3982                 return -EINVAL;
3983         }
3984
3985         return 0;
3986 }
3987
3988 static s32 btf_enum_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
3989                                const struct btf_type *t,
3990                                u32 meta_left)
3991 {
3992         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
3993         struct btf *btf = env->btf;
3994         const char *fmt_str;
3995         u16 i, nr_enums;
3996         u32 meta_needed;
3997
3998         nr_enums = btf_type_vlen(t);
3999         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4000
4001         if (meta_left < meta_needed) {
4002                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4003                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4004                                        meta_left, meta_needed);
4005                 return -EINVAL;
4006         }
4007
4008         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4009                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4010                 return -EINVAL;
4011         }
4012
4013         /* enum type either no name or a valid one */
4014         if (t->name_off &&
4015             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4016                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4017                 return -EINVAL;
4018         }
4019
4020         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4021
4022         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4023                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4024                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4025                                          enums[i].name_off);
4026                         return -EINVAL;
4027                 }
4028
4029                 /* enum member must have a valid name */
4030                 if (!enums[i].name_off ||
4031                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4032                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4033                         return -EINVAL;
4034                 }
4035
4036                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4037                         continue;
4038                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%d\n" : "\t%s val=%u\n";
4039                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4040                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4041                                  enums[i].val);
4042         }
4043
4044         return meta_needed;
4045 }
4046
4047 static void btf_enum_log(struct btf_verifier_env *env,
4048                          const struct btf_type *t)
4049 {
4050         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4051 }
4052
4053 static void btf_enum_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4054                           u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4055                           struct btf_show *show)
4056 {
4057         const struct btf_enum *enums = btf_type_enum(t);
4058         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4059         void *safe_data;
4060         int v;
4061
4062         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4063         if (!safe_data)
4064                 return;
4065
4066         v = *(int *)safe_data;
4067
4068         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4069                 if (v != enums[i].val)
4070                         continue;
4071
4072                 btf_show_type_value(show, "%s",
4073                                     __btf_name_by_offset(btf,
4074                                                          enums[i].name_off));
4075
4076                 btf_show_end_type(show);
4077                 return;
4078         }
4079
4080         if (btf_type_kflag(t))
4081                 btf_show_type_value(show, "%d", v);
4082         else
4083                 btf_show_type_value(show, "%u", v);
4084         btf_show_end_type(show);
4085 }
4086
4087 static struct btf_kind_operations enum_ops = {
4088         .check_meta = btf_enum_check_meta,
4089         .resolve = btf_df_resolve,
4090         .check_member = btf_enum_check_member,
4091         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4092         .log_details = btf_enum_log,
4093         .show = btf_enum_show,
4094 };
4095
4096 static s32 btf_enum64_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4097                                  const struct btf_type *t,
4098                                  u32 meta_left)
4099 {
4100         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4101         struct btf *btf = env->btf;
4102         const char *fmt_str;
4103         u16 i, nr_enums;
4104         u32 meta_needed;
4105
4106         nr_enums = btf_type_vlen(t);
4107         meta_needed = nr_enums * sizeof(*enums);
4108
4109         if (meta_left < meta_needed) {
4110                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4111                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4112                                        meta_left, meta_needed);
4113                 return -EINVAL;
4114         }
4115
4116         if (t->size > 8 || !is_power_of_2(t->size)) {
4117                 btf_verifier_log_type(env, t, "Unexpected size");
4118                 return -EINVAL;
4119         }
4120
4121         /* enum type either no name or a valid one */
4122         if (t->name_off &&
4123             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4124                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4125                 return -EINVAL;
4126         }
4127
4128         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4129
4130         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4131                 if (!btf_name_offset_valid(btf, enums[i].name_off)) {
4132                         btf_verifier_log(env, "\tInvalid name_offset:%u",
4133                                          enums[i].name_off);
4134                         return -EINVAL;
4135                 }
4136
4137                 /* enum member must have a valid name */
4138                 if (!enums[i].name_off ||
4139                     !btf_name_valid_identifier(btf, enums[i].name_off)) {
4140                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4141                         return -EINVAL;
4142                 }
4143
4144                 if (env->log.level == BPF_LOG_KERNEL)
4145                         continue;
4146
4147                 fmt_str = btf_type_kflag(t) ? "\t%s val=%lld\n" : "\t%s val=%llu\n";
4148                 btf_verifier_log(env, fmt_str,
4149                                  __btf_name_by_offset(btf, enums[i].name_off),
4150                                  btf_enum64_value(enums + i));
4151         }
4152
4153         return meta_needed;
4154 }
4155
4156 static void btf_enum64_show(const struct btf *btf, const struct btf_type *t,
4157                             u32 type_id, void *data, u8 bits_offset,
4158                             struct btf_show *show)
4159 {
4160         const struct btf_enum64 *enums = btf_type_enum64(t);
4161         u32 i, nr_enums = btf_type_vlen(t);
4162         void *safe_data;
4163         s64 v;
4164
4165         safe_data = btf_show_start_type(show, t, type_id, data);
4166         if (!safe_data)
4167                 return;
4168
4169         v = *(u64 *)safe_data;
4170
4171         for (i = 0; i < nr_enums; i++) {
4172                 if (v != btf_enum64_value(enums + i))
4173                         continue;
4174
4175                 btf_show_type_value(show, "%s",
4176                                     __btf_name_by_offset(btf,
4177                                                          enums[i].name_off));
4178
4179                 btf_show_end_type(show);
4180                 return;
4181         }
4182
4183         if (btf_type_kflag(t))
4184                 btf_show_type_value(show, "%lld", v);
4185         else
4186                 btf_show_type_value(show, "%llu", v);
4187         btf_show_end_type(show);
4188 }
4189
4190 static struct btf_kind_operations enum64_ops = {
4191         .check_meta = btf_enum64_check_meta,
4192         .resolve = btf_df_resolve,
4193         .check_member = btf_enum_check_member,
4194         .check_kflag_member = btf_enum_check_kflag_member,
4195         .log_details = btf_enum_log,
4196         .show = btf_enum64_show,
4197 };
4198
4199 static s32 btf_func_proto_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4200                                      const struct btf_type *t,
4201                                      u32 meta_left)
4202 {
4203         u32 meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(struct btf_param);
4204
4205         if (meta_left < meta_needed) {
4206                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4207                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4208                                        meta_left, meta_needed);
4209                 return -EINVAL;
4210         }
4211
4212         if (t->name_off) {
4213                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4214                 return -EINVAL;
4215         }
4216
4217         if (btf_type_kflag(t)) {
4218                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4219                 return -EINVAL;
4220         }
4221
4222         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4223
4224         return meta_needed;
4225 }
4226
4227 static void btf_func_proto_log(struct btf_verifier_env *env,
4228                                const struct btf_type *t)
4229 {
4230         const struct btf_param *args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4231         u16 nr_args = btf_type_vlen(t), i;
4232
4233         btf_verifier_log(env, "return=%u args=(", t->type);
4234         if (!nr_args) {
4235                 btf_verifier_log(env, "void");
4236                 goto done;
4237         }
4238
4239         if (nr_args == 1 && !args[0].type) {
4240                 /* Only one vararg */
4241                 btf_verifier_log(env, "vararg");
4242                 goto done;
4243         }
4244
4245         btf_verifier_log(env, "%u %s", args[0].type,
4246                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4247                                               args[0].name_off));
4248         for (i = 1; i < nr_args - 1; i++)
4249                 btf_verifier_log(env, ", %u %s", args[i].type,
4250                                  __btf_name_by_offset(env->btf,
4251                                                       args[i].name_off));
4252
4253         if (nr_args > 1) {
4254                 const struct btf_param *last_arg = &args[nr_args - 1];
4255
4256                 if (last_arg->type)
4257                         btf_verifier_log(env, ", %u %s", last_arg->type,
4258                                          __btf_name_by_offset(env->btf,
4259                                                               last_arg->name_off));
4260                 else
4261                         btf_verifier_log(env, ", vararg");
4262         }
4263
4264 done:
4265         btf_verifier_log(env, ")");
4266 }
4267
4268 static struct btf_kind_operations func_proto_ops = {
4269         .check_meta = btf_func_proto_check_meta,
4270         .resolve = btf_df_resolve,
4271         /*
4272          * BTF_KIND_FUNC_PROTO cannot be directly referred by
4273          * a struct's member.
4274          *
4275          * It should be a function pointer instead.
4276          * (i.e. struct's member -> BTF_KIND_PTR -> BTF_KIND_FUNC_PROTO)
4277          *
4278          * Hence, there is no btf_func_check_member().
4279          */
4280         .check_member = btf_df_check_member,
4281         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4282         .log_details = btf_func_proto_log,
4283         .show = btf_df_show,
4284 };
4285
4286 static s32 btf_func_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4287                                const struct btf_type *t,
4288                                u32 meta_left)
4289 {
4290         if (!t->name_off ||
4291             !btf_name_valid_identifier(env->btf, t->name_off)) {
4292                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4293                 return -EINVAL;
4294         }
4295
4296         if (btf_type_vlen(t) > BTF_FUNC_GLOBAL) {
4297                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid func linkage");
4298                 return -EINVAL;
4299         }
4300
4301         if (btf_type_kflag(t)) {
4302                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4303                 return -EINVAL;
4304         }
4305
4306         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4307
4308         return 0;
4309 }
4310
4311 static int btf_func_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4312                             const struct resolve_vertex *v)
4313 {
4314         const struct btf_type *t = v->t;
4315         u32 next_type_id = t->type;
4316         int err;
4317
4318         err = btf_func_check(env, t);
4319         if (err)
4320                 return err;
4321
4322         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4323         return 0;
4324 }
4325
4326 static struct btf_kind_operations func_ops = {
4327         .check_meta = btf_func_check_meta,
4328         .resolve = btf_func_resolve,
4329         .check_member = btf_df_check_member,
4330         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4331         .log_details = btf_ref_type_log,
4332         .show = btf_df_show,
4333 };
4334
4335 static s32 btf_var_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4336                               const struct btf_type *t,
4337                               u32 meta_left)
4338 {
4339         const struct btf_var *var;
4340         u32 meta_needed = sizeof(*var);
4341
4342         if (meta_left < meta_needed) {
4343                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4344                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4345                                        meta_left, meta_needed);
4346                 return -EINVAL;
4347         }
4348
4349         if (btf_type_vlen(t)) {
4350                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4351                 return -EINVAL;
4352         }
4353
4354         if (btf_type_kflag(t)) {
4355                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4356                 return -EINVAL;
4357         }
4358
4359         if (!t->name_off ||
4360             !__btf_name_valid(env->btf, t->name_off, true)) {
4361                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4362                 return -EINVAL;
4363         }
4364
4365         /* A var cannot be in type void */
4366         if (!t->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(t->type)) {
4367                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4368                 return -EINVAL;
4369         }
4370
4371         var = btf_type_var(t);
4372         if (var->linkage != BTF_VAR_STATIC &&
4373             var->linkage != BTF_VAR_GLOBAL_ALLOCATED) {
4374                 btf_verifier_log_type(env, t, "Linkage not supported");
4375                 return -EINVAL;
4376         }
4377
4378         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4379
4380         return meta_needed;
4381 }
4382
4383 static void btf_var_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4384 {
4385         const struct btf_var *var = btf_type_var(t);
4386
4387         btf_verifier_log(env, "type_id=%u linkage=%u", t->type, var->linkage);
4388 }
4389
4390 static const struct btf_kind_operations var_ops = {
4391         .check_meta             = btf_var_check_meta,
4392         .resolve                = btf_var_resolve,
4393         .check_member           = btf_df_check_member,
4394         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4395         .log_details            = btf_var_log,
4396         .show                   = btf_var_show,
4397 };
4398
4399 static s32 btf_datasec_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4400                                   const struct btf_type *t,
4401                                   u32 meta_left)
4402 {
4403         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4404         u64 last_vsi_end_off = 0, sum = 0;
4405         u32 i, meta_needed;
4406
4407         meta_needed = btf_type_vlen(t) * sizeof(*vsi);
4408         if (meta_left < meta_needed) {
4409                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4410                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4411                                        meta_left, meta_needed);
4412                 return -EINVAL;
4413         }
4414
4415         if (!t->size) {
4416                 btf_verifier_log_type(env, t, "size == 0");
4417                 return -EINVAL;
4418         }
4419
4420         if (btf_type_kflag(t)) {
4421                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4422                 return -EINVAL;
4423         }
4424
4425         if (!t->name_off ||
4426             !btf_name_valid_section(env->btf, t->name_off)) {
4427                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid name");
4428                 return -EINVAL;
4429         }
4430
4431         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4432
4433         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4434                 /* A var cannot be in type void */
4435                 if (!vsi->type || !BTF_TYPE_ID_VALID(vsi->type)) {
4436                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4437                                              "Invalid type_id");
4438                         return -EINVAL;
4439                 }
4440
4441                 if (vsi->offset < last_vsi_end_off || vsi->offset >= t->size) {
4442                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4443                                              "Invalid offset");
4444                         return -EINVAL;
4445                 }
4446
4447                 if (!vsi->size || vsi->size > t->size) {
4448                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4449                                              "Invalid size");
4450                         return -EINVAL;
4451                 }
4452
4453                 last_vsi_end_off = vsi->offset + vsi->size;
4454                 if (last_vsi_end_off > t->size) {
4455                         btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi,
4456                                              "Invalid offset+size");
4457                         return -EINVAL;
4458                 }
4459
4460                 btf_verifier_log_vsi(env, t, vsi, NULL);
4461                 sum += vsi->size;
4462         }
4463
4464         if (t->size < sum) {
4465                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info size");
4466                 return -EINVAL;
4467         }
4468
4469         return meta_needed;
4470 }
4471
4472 static int btf_datasec_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4473                                const struct resolve_vertex *v)
4474 {
4475         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4476         struct btf *btf = env->btf;
4477         u16 i;
4478
4479         for_each_vsi_from(i, v->next_member, v->t, vsi) {
4480                 u32 var_type_id = vsi->type, type_id, type_size = 0;
4481                 const struct btf_type *var_type = btf_type_by_id(env->btf,
4482                                                                  var_type_id);
4483                 if (!var_type || !btf_type_is_var(var_type)) {
4484                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi,
4485                                              "Not a VAR kind member");
4486                         return -EINVAL;
4487                 }
4488
4489                 if (!env_type_is_resolve_sink(env, var_type) &&
4490                     !env_type_is_resolved(env, var_type_id)) {
4491                         env_stack_set_next_member(env, i + 1);
4492                         return env_stack_push(env, var_type, var_type_id);
4493                 }
4494
4495                 type_id = var_type->type;
4496                 if (!btf_type_id_size(btf, &type_id, &type_size)) {
4497                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid type");
4498                         return -EINVAL;
4499                 }
4500
4501                 if (vsi->size < type_size) {
4502                         btf_verifier_log_vsi(env, v->t, vsi, "Invalid size");
4503                         return -EINVAL;
4504                 }
4505         }
4506
4507         env_stack_pop_resolved(env, 0, 0);
4508         return 0;
4509 }
4510
4511 static void btf_datasec_log(struct btf_verifier_env *env,
4512                             const struct btf_type *t)
4513 {
4514         btf_verifier_log(env, "size=%u vlen=%u", t->size, btf_type_vlen(t));
4515 }
4516
4517 static void btf_datasec_show(const struct btf *btf,
4518                              const struct btf_type *t, u32 type_id,
4519                              void *data, u8 bits_offset,
4520                              struct btf_show *show)
4521 {
4522         const struct btf_var_secinfo *vsi;
4523         const struct btf_type *var;
4524         u32 i;
4525
4526         if (!btf_show_start_type(show, t, type_id, data))
4527                 return;
4528
4529         btf_show_type_value(show, "section (\"%s\") = {",
4530                             __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
4531         for_each_vsi(i, t, vsi) {
4532                 var = btf_type_by_id(btf, vsi->type);
4533                 if (i)
4534                         btf_show(show, ",");
4535                 btf_type_ops(var)->show(btf, var, vsi->type,
4536                                         data + vsi->offset, bits_offset, show);
4537         }
4538         btf_show_end_type(show);
4539 }
4540
4541 static const struct btf_kind_operations datasec_ops = {
4542         .check_meta             = btf_datasec_check_meta,
4543         .resolve                = btf_datasec_resolve,
4544         .check_member           = btf_df_check_member,
4545         .check_kflag_member     = btf_df_check_kflag_member,
4546         .log_details            = btf_datasec_log,
4547         .show                   = btf_datasec_show,
4548 };
4549
4550 static s32 btf_float_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4551                                 const struct btf_type *t,
4552                                 u32 meta_left)
4553 {
4554         if (btf_type_vlen(t)) {
4555                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4556                 return -EINVAL;
4557         }
4558
4559         if (btf_type_kflag(t)) {
4560                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4561                 return -EINVAL;
4562         }
4563
4564         if (t->size != 2 && t->size != 4 && t->size != 8 && t->size != 12 &&
4565             t->size != 16) {
4566                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_size");
4567                 return -EINVAL;
4568         }
4569
4570         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4571
4572         return 0;
4573 }
4574
4575 static int btf_float_check_member(struct btf_verifier_env *env,
4576                                   const struct btf_type *struct_type,
4577                                   const struct btf_member *member,
4578                                   const struct btf_type *member_type)
4579 {
4580         u64 start_offset_bytes;
4581         u64 end_offset_bytes;
4582         u64 misalign_bits;
4583         u64 align_bytes;
4584         u64 align_bits;
4585
4586         /* Different architectures have different alignment requirements, so
4587          * here we check only for the reasonable minimum. This way we ensure
4588          * that types after CO-RE can pass the kernel BTF verifier.
4589          */
4590         align_bytes = min_t(u64, sizeof(void *), member_type->size);
4591         align_bits = align_bytes * BITS_PER_BYTE;
4592         div64_u64_rem(member->offset, align_bits, &misalign_bits);
4593         if (misalign_bits) {
4594                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4595                                         "Member is not properly aligned");
4596                 return -EINVAL;
4597         }
4598
4599         start_offset_bytes = member->offset / BITS_PER_BYTE;
4600         end_offset_bytes = start_offset_bytes + member_type->size;
4601         if (end_offset_bytes > struct_type->size) {
4602                 btf_verifier_log_member(env, struct_type, member,
4603                                         "Member exceeds struct_size");
4604                 return -EINVAL;
4605         }
4606
4607         return 0;
4608 }
4609
4610 static void btf_float_log(struct btf_verifier_env *env,
4611                           const struct btf_type *t)
4612 {
4613         btf_verifier_log(env, "size=%u", t->size);
4614 }
4615
4616 static const struct btf_kind_operations float_ops = {
4617         .check_meta = btf_float_check_meta,
4618         .resolve = btf_df_resolve,
4619         .check_member = btf_float_check_member,
4620         .check_kflag_member = btf_generic_check_kflag_member,
4621         .log_details = btf_float_log,
4622         .show = btf_df_show,
4623 };
4624
4625 static s32 btf_decl_tag_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4626                               const struct btf_type *t,
4627                               u32 meta_left)
4628 {
4629         const struct btf_decl_tag *tag;
4630         u32 meta_needed = sizeof(*tag);
4631         s32 component_idx;
4632         const char *value;
4633
4634         if (meta_left < meta_needed) {
4635                 btf_verifier_log_basic(env, t,
4636                                        "meta_left:%u meta_needed:%u",
4637                                        meta_left, meta_needed);
4638                 return -EINVAL;
4639         }
4640
4641         value = btf_name_by_offset(env->btf, t->name_off);
4642         if (!value || !value[0]) {
4643                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid value");
4644                 return -EINVAL;
4645         }
4646
4647         if (btf_type_vlen(t)) {
4648                 btf_verifier_log_type(env, t, "vlen != 0");
4649                 return -EINVAL;
4650         }
4651
4652         if (btf_type_kflag(t)) {
4653                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid btf_info kind_flag");
4654                 return -EINVAL;
4655         }
4656
4657         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4658         if (component_idx < -1) {
4659                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid component_idx");
4660                 return -EINVAL;
4661         }
4662
4663         btf_verifier_log_type(env, t, NULL);
4664
4665         return meta_needed;
4666 }
4667
4668 static int btf_decl_tag_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4669                            const struct resolve_vertex *v)
4670 {
4671         const struct btf_type *next_type;
4672         const struct btf_type *t = v->t;
4673         u32 next_type_id = t->type;
4674         struct btf *btf = env->btf;
4675         s32 component_idx;
4676         u32 vlen;
4677
4678         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type_id);
4679         if (!next_type || !btf_type_is_decl_tag_target(next_type)) {
4680                 btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid type_id");
4681                 return -EINVAL;
4682         }
4683
4684         if (!env_type_is_resolve_sink(env, next_type) &&
4685             !env_type_is_resolved(env, next_type_id))
4686                 return env_stack_push(env, next_type, next_type_id);
4687
4688         component_idx = btf_type_decl_tag(t)->component_idx;
4689         if (component_idx != -1) {
4690                 if (btf_type_is_var(next_type) || btf_type_is_typedef(next_type)) {
4691                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4692                         return -EINVAL;
4693                 }
4694
4695                 if (btf_type_is_struct(next_type)) {
4696                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4697                 } else {
4698                         /* next_type should be a function */
4699                         next_type = btf_type_by_id(btf, next_type->type);
4700                         vlen = btf_type_vlen(next_type);
4701                 }
4702
4703                 if ((u32)component_idx >= vlen) {
4704                         btf_verifier_log_type(env, v->t, "Invalid component_idx");
4705                         return -EINVAL;
4706                 }
4707         }
4708
4709         env_stack_pop_resolved(env, next_type_id, 0);
4710
4711         return 0;
4712 }
4713
4714 static void btf_decl_tag_log(struct btf_verifier_env *env, const struct btf_type *t)
4715 {
4716         btf_verifier_log(env, "type=%u component_idx=%d", t->type,
4717                          btf_type_decl_tag(t)->component_idx);
4718 }
4719
4720 static const struct btf_kind_operations decl_tag_ops = {
4721         .check_meta = btf_decl_tag_check_meta,
4722         .resolve = btf_decl_tag_resolve,
4723         .check_member = btf_df_check_member,
4724         .check_kflag_member = btf_df_check_kflag_member,
4725         .log_details = btf_decl_tag_log,
4726         .show = btf_df_show,
4727 };
4728
4729 static int btf_func_proto_check(struct btf_verifier_env *env,
4730                                 const struct btf_type *t)
4731 {
4732         const struct btf_type *ret_type;
4733         const struct btf_param *args;
4734         const struct btf *btf;
4735         u16 nr_args, i;
4736         int err;
4737
4738         btf = env->btf;
4739         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
4740         nr_args = btf_type_vlen(t);
4741
4742         /* Check func return type which could be "void" (t->type == 0) */
4743         if (t->type) {
4744                 u32 ret_type_id = t->type;
4745
4746                 ret_type = btf_type_by_id(btf, ret_type_id);
4747                 if (!ret_type) {
4748                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4749                         return -EINVAL;
4750                 }
4751
4752                 if (btf_type_is_resolve_source_only(ret_type)) {
4753                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4754                         return -EINVAL;
4755                 }
4756
4757                 if (btf_type_needs_resolve(ret_type) &&
4758                     !env_type_is_resolved(env, ret_type_id)) {
4759                         err = btf_resolve(env, ret_type, ret_type_id);
4760                         if (err)
4761                                 return err;
4762                 }
4763
4764                 /* Ensure the return type is a type that has a size */
4765                 if (!btf_type_id_size(btf, &ret_type_id, NULL)) {
4766                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid return type");
4767                         return -EINVAL;
4768                 }
4769         }
4770
4771         if (!nr_args)
4772                 return 0;
4773
4774         /* Last func arg type_id could be 0 if it is a vararg */
4775         if (!args[nr_args - 1].type) {
4776                 if (args[nr_args - 1].name_off) {
4777                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u",
4778                                               nr_args);
4779                         return -EINVAL;
4780                 }
4781                 nr_args--;
4782         }
4783
4784         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4785                 const struct btf_type *arg_type;
4786                 u32 arg_type_id;
4787
4788                 arg_type_id = args[i].type;
4789                 arg_type = btf_type_by_id(btf, arg_type_id);
4790                 if (!arg_type) {
4791                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4792                         return -EINVAL;
4793                 }
4794
4795                 if (btf_type_is_resolve_source_only(arg_type)) {
4796                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4797                         return -EINVAL;
4798                 }
4799
4800                 if (args[i].name_off &&
4801                     (!btf_name_offset_valid(btf, args[i].name_off) ||
4802                      !btf_name_valid_identifier(btf, args[i].name_off))) {
4803                         btf_verifier_log_type(env, t,
4804                                               "Invalid arg#%u", i + 1);
4805                         return -EINVAL;
4806                 }
4807
4808                 if (btf_type_needs_resolve(arg_type) &&
4809                     !env_type_is_resolved(env, arg_type_id)) {
4810                         err = btf_resolve(env, arg_type, arg_type_id);
4811                         if (err)
4812                                 return err;
4813                 }
4814
4815                 if (!btf_type_id_size(btf, &arg_type_id, NULL)) {
4816                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4817                         return -EINVAL;
4818                 }
4819         }
4820
4821         return 0;
4822 }
4823
4824 static int btf_func_check(struct btf_verifier_env *env,
4825                           const struct btf_type *t)
4826 {
4827         const struct btf_type *proto_type;
4828         const struct btf_param *args;
4829         const struct btf *btf;
4830         u16 nr_args, i;
4831
4832         btf = env->btf;
4833         proto_type = btf_type_by_id(btf, t->type);
4834
4835         if (!proto_type || !btf_type_is_func_proto(proto_type)) {
4836                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid type_id");
4837                 return -EINVAL;
4838         }
4839
4840         args = (const struct btf_param *)(proto_type + 1);
4841         nr_args = btf_type_vlen(proto_type);
4842         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
4843                 if (!args[i].name_off && args[i].type) {
4844                         btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid arg#%u", i + 1);
4845                         return -EINVAL;
4846                 }
4847         }
4848
4849         return 0;
4850 }
4851
4852 static const struct btf_kind_operations * const kind_ops[NR_BTF_KINDS] = {
4853         [BTF_KIND_INT] = &int_ops,
4854         [BTF_KIND_PTR] = &ptr_ops,
4855         [BTF_KIND_ARRAY] = &array_ops,
4856         [BTF_KIND_STRUCT] = &struct_ops,
4857         [BTF_KIND_UNION] = &struct_ops,
4858         [BTF_KIND_ENUM] = &enum_ops,
4859         [BTF_KIND_FWD] = &fwd_ops,
4860         [BTF_KIND_TYPEDEF] = &modifier_ops,
4861         [BTF_KIND_VOLATILE] = &modifier_ops,
4862         [BTF_KIND_CONST] = &modifier_ops,
4863         [BTF_KIND_RESTRICT] = &modifier_ops,
4864         [BTF_KIND_FUNC] = &func_ops,
4865         [BTF_KIND_FUNC_PROTO] = &func_proto_ops,
4866         [BTF_KIND_VAR] = &var_ops,
4867         [BTF_KIND_DATASEC] = &datasec_ops,
4868         [BTF_KIND_FLOAT] = &float_ops,
4869         [BTF_KIND_DECL_TAG] = &decl_tag_ops,
4870         [BTF_KIND_TYPE_TAG] = &modifier_ops,
4871         [BTF_KIND_ENUM64] = &enum64_ops,
4872 };
4873
4874 static s32 btf_check_meta(struct btf_verifier_env *env,
4875                           const struct btf_type *t,
4876                           u32 meta_left)
4877 {
4878         u32 saved_meta_left = meta_left;
4879         s32 var_meta_size;
4880
4881         if (meta_left < sizeof(*t)) {
4882                 btf_verifier_log(env, "[%u] meta_left:%u meta_needed:%zu",
4883                                  env->log_type_id, meta_left, sizeof(*t));
4884                 return -EINVAL;
4885         }
4886         meta_left -= sizeof(*t);
4887
4888         if (t->info & ~BTF_INFO_MASK) {
4889                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid btf_info:%x",
4890                                  env->log_type_id, t->info);
4891                 return -EINVAL;
4892         }
4893
4894         if (BTF_INFO_KIND(t->info) > BTF_KIND_MAX ||
4895             BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_UNKN) {
4896                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid kind:%u",
4897                                  env->log_type_id, BTF_INFO_KIND(t->info));
4898                 return -EINVAL;
4899         }
4900
4901         if (!btf_name_offset_valid(env->btf, t->name_off)) {
4902                 btf_verifier_log(env, "[%u] Invalid name_offset:%u",
4903                                  env->log_type_id, t->name_off);
4904                 return -EINVAL;
4905         }
4906
4907         var_meta_size = btf_type_ops(t)->check_meta(env, t, meta_left);
4908         if (var_meta_size < 0)
4909                 return var_meta_size;
4910
4911         meta_left -= var_meta_size;
4912
4913         return saved_meta_left - meta_left;
4914 }
4915
4916 static int btf_check_all_metas(struct btf_verifier_env *env)
4917 {
4918         struct btf *btf = env->btf;
4919         struct btf_header *hdr;
4920         void *cur, *end;
4921
4922         hdr = &btf->hdr;
4923         cur = btf->nohdr_data + hdr->type_off;
4924         end = cur + hdr->type_len;
4925
4926         env->log_type_id = btf->base_btf ? btf->start_id : 1;
4927         while (cur < end) {
4928                 struct btf_type *t = cur;
4929                 s32 meta_size;
4930
4931                 meta_size = btf_check_meta(env, t, end - cur);
4932                 if (meta_size < 0)
4933                         return meta_size;
4934
4935                 btf_add_type(env, t);
4936                 cur += meta_size;
4937                 env->log_type_id++;
4938         }
4939
4940         return 0;
4941 }
4942
4943 static bool btf_resolve_valid(struct btf_verifier_env *env,
4944                               const struct btf_type *t,
4945                               u32 type_id)
4946 {
4947         struct btf *btf = env->btf;
4948
4949         if (!env_type_is_resolved(env, type_id))
4950                 return false;
4951
4952         if (btf_type_is_struct(t) || btf_type_is_datasec(t))
4953                 return !btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
4954                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
4955
4956         if (btf_type_is_decl_tag(t) || btf_type_is_func(t))
4957                 return btf_resolved_type_id(btf, type_id) &&
4958                        !btf_resolved_type_size(btf, type_id);
4959
4960         if (btf_type_is_modifier(t) || btf_type_is_ptr(t) ||
4961             btf_type_is_var(t)) {
4962                 t = btf_type_id_resolve(btf, &type_id);
4963                 return t &&
4964                        !btf_type_is_modifier(t) &&
4965                        !btf_type_is_var(t) &&
4966                        !btf_type_is_datasec(t);
4967         }
4968
4969         if (btf_type_is_array(t)) {
4970                 const struct btf_array *array = btf_type_array(t);
4971                 const struct btf_type *elem_type;
4972                 u32 elem_type_id = array->type;
4973                 u32 elem_size;
4974
4975                 elem_type = btf_type_id_size(btf, &elem_type_id, &elem_size);
4976                 return elem_type && !btf_type_is_modifier(elem_type) &&
4977                         (array->nelems * elem_size ==
4978                          btf_resolved_type_size(btf, type_id));
4979         }
4980
4981         return false;
4982 }
4983
4984 static int btf_resolve(struct btf_verifier_env *env,
4985                        const struct btf_type *t, u32 type_id)
4986 {
4987         u32 save_log_type_id = env->log_type_id;
4988         const struct resolve_vertex *v;
4989         int err = 0;
4990
4991         env->resolve_mode = RESOLVE_TBD;
4992         env_stack_push(env, t, type_id);
4993         while (!err && (v = env_stack_peak(env))) {
4994                 env->log_type_id = v->type_id;
4995                 err = btf_type_ops(v->t)->resolve(env, v);
4996         }
4997
4998         env->log_type_id = type_id;
4999         if (err == -E2BIG) {
5000                 btf_verifier_log_type(env, t,
5001                                       "Exceeded max resolving depth:%u",
5002                                       MAX_RESOLVE_DEPTH);
5003         } else if (err == -EEXIST) {
5004                 btf_verifier_log_type(env, t, "Loop detected");
5005         }
5006
5007         /* Final sanity check */
5008         if (!err && !btf_resolve_valid(env, t, type_id)) {
5009                 btf_verifier_log_type(env, t, "Invalid resolve state");
5010                 err = -EINVAL;
5011         }
5012
5013         env->log_type_id = save_log_type_id;
5014         return err;
5015 }
5016
5017 static int btf_check_all_types(struct btf_verifier_env *env)
5018 {
5019         struct btf *btf = env->btf;
5020         const struct btf_type *t;
5021         u32 type_id, i;
5022         int err;
5023
5024         err = env_resolve_init(env);
5025         if (err)
5026                 return err;
5027
5028         env->phase++;
5029         for (i = btf->base_btf ? 0 : 1; i < btf->nr_types; i++) {
5030                 type_id = btf->start_id + i;
5031                 t = btf_type_by_id(btf, type_id);
5032
5033                 env->log_type_id = type_id;
5034                 if (btf_type_needs_resolve(t) &&
5035                     !env_type_is_resolved(env, type_id)) {
5036                         err = btf_resolve(env, t, type_id);
5037                         if (err)
5038                                 return err;
5039                 }
5040
5041                 if (btf_type_is_func_proto(t)) {
5042                         err = btf_func_proto_check(env, t);
5043                         if (err)
5044                                 return err;
5045                 }
5046         }
5047
5048         return 0;
5049 }
5050
5051 static int btf_parse_type_sec(struct btf_verifier_env *env)
5052 {
5053         const struct btf_header *hdr = &env->btf->hdr;
5054         int err;
5055
5056         /* Type section must align to 4 bytes */
5057         if (hdr->type_off & (sizeof(u32) - 1)) {
5058                 btf_verifier_log(env, "Unaligned type_off");
5059                 return -EINVAL;
5060         }
5061
5062         if (!env->btf->base_btf && !hdr->type_len) {
5063                 btf_verifier_log(env, "No type found");
5064                 return -EINVAL;
5065         }
5066
5067         err = btf_check_all_metas(env);
5068         if (err)
5069                 return err;
5070
5071         return btf_check_all_types(env);
5072 }
5073
5074 static int btf_parse_str_sec(struct btf_verifier_env *env)
5075 {
5076         const struct btf_header *hdr;
5077         struct btf *btf = env->btf;
5078         const char *start, *end;
5079
5080         hdr = &btf->hdr;
5081         start = btf->nohdr_data + hdr->str_off;
5082         end = start + hdr->str_len;
5083
5084         if (end != btf->data + btf->data_size) {
5085                 btf_verifier_log(env, "String section is not at the end");
5086                 return -EINVAL;
5087         }
5088
5089         btf->strings = start;
5090
5091         if (btf->base_btf && !hdr->str_len)
5092                 return 0;
5093         if (!hdr->str_len || hdr->str_len - 1 > BTF_MAX_NAME_OFFSET || end[-1]) {
5094                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5095                 return -EINVAL;
5096         }
5097         if (!btf->base_btf && start[0]) {
5098                 btf_verifier_log(env, "Invalid string section");
5099                 return -EINVAL;
5100         }
5101
5102         return 0;
5103 }
5104
5105 static const size_t btf_sec_info_offset[] = {
5106         offsetof(struct btf_header, type_off),
5107         offsetof(struct btf_header, str_off),
5108 };
5109
5110 static int btf_sec_info_cmp(const void *a, const void *b)
5111 {
5112         const struct btf_sec_info *x = a;
5113         const struct btf_sec_info *y = b;
5114
5115         return (int)(x->off - y->off) ? : (int)(x->len - y->len);
5116 }
5117
5118 static int btf_check_sec_info(struct btf_verifier_env *env,
5119                               u32 btf_data_size)
5120 {
5121         struct btf_sec_info secs[ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset)];
5122         u32 total, expected_total, i;
5123         const struct btf_header *hdr;
5124         const struct btf *btf;
5125
5126         btf = env->btf;
5127         hdr = &btf->hdr;
5128
5129         /* Populate the secs from hdr */
5130         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++)
5131                 secs[i] = *(struct btf_sec_info *)((void *)hdr +
5132                                                    btf_sec_info_offset[i]);
5133
5134         sort(secs, ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset),
5135              sizeof(struct btf_sec_info), btf_sec_info_cmp, NULL);
5136
5137         /* Check for gaps and overlap among sections */
5138         total = 0;
5139         expected_total = btf_data_size - hdr->hdr_len;
5140         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btf_sec_info_offset); i++) {
5141                 if (expected_total < secs[i].off) {
5142                         btf_verifier_log(env, "Invalid section offset");
5143                         return -EINVAL;
5144                 }
5145                 if (total < secs[i].off) {
5146                         /* gap */
5147                         btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5148                         return -EINVAL;
5149                 }
5150                 if (total > secs[i].off) {
5151                         btf_verifier_log(env, "Section overlap found");
5152                         return -EINVAL;
5153                 }
5154                 if (expected_total - total < secs[i].len) {
5155                         btf_verifier_log(env,
5156                                          "Total section length too long");
5157                         return -EINVAL;
5158                 }
5159                 total += secs[i].len;
5160         }
5161
5162         /* There is data other than hdr and known sections */
5163         if (expected_total != total) {
5164                 btf_verifier_log(env, "Unsupported section found");
5165                 return -EINVAL;
5166         }
5167
5168         return 0;
5169 }
5170
5171 static int btf_parse_hdr(struct btf_verifier_env *env)
5172 {
5173         u32 hdr_len, hdr_copy, btf_data_size;
5174         const struct btf_header *hdr;
5175         struct btf *btf;
5176
5177         btf = env->btf;
5178         btf_data_size = btf->data_size;
5179
5180         if (btf_data_size < offsetofend(struct btf_header, hdr_len)) {
5181                 btf_verifier_log(env, "hdr_len not found");
5182                 return -EINVAL;
5183         }
5184
5185         hdr = btf->data;
5186         hdr_len = hdr->hdr_len;
5187         if (btf_data_size < hdr_len) {
5188                 btf_verifier_log(env, "btf_header not found");
5189                 return -EINVAL;
5190         }
5191
5192         /* Ensure the unsupported header fields are zero */
5193         if (hdr_len > sizeof(btf->hdr)) {
5194                 u8 *expected_zero = btf->data + sizeof(btf->hdr);
5195                 u8 *end = btf->data + hdr_len;
5196
5197                 for (; expected_zero < end; expected_zero++) {
5198                         if (*expected_zero) {
5199                                 btf_verifier_log(env, "Unsupported btf_header");
5200                                 return -E2BIG;
5201                         }
5202                 }
5203         }
5204
5205         hdr_copy = min_t(u32, hdr_len, sizeof(btf->hdr));
5206         memcpy(&btf->hdr, btf->data, hdr_copy);
5207
5208         hdr = &btf->hdr;
5209
5210         btf_verifier_log_hdr(env, btf_data_size);
5211
5212         if (hdr->magic != BTF_MAGIC) {
5213                 btf_verifier_log(env, "Invalid magic");
5214                 return -EINVAL;
5215         }
5216
5217         if (hdr->version != BTF_VERSION) {
5218                 btf_verifier_log(env, "Unsupported version");
5219                 return -ENOTSUPP;
5220         }
5221
5222         if (hdr->flags) {
5223                 btf_verifier_log(env, "Unsupported flags");
5224                 return -ENOTSUPP;
5225         }
5226
5227         if (!btf->base_btf && btf_data_size == hdr->hdr_len) {
5228                 btf_verifier_log(env, "No data");
5229                 return -EINVAL;
5230         }
5231
5232         return btf_check_sec_info(env, btf_data_size);
5233 }
5234
5235 static const char *alloc_obj_fields[] = {
5236         "bpf_spin_lock",
5237         "bpf_list_head",
5238         "bpf_list_node",
5239 };
5240
5241 static struct btf_struct_metas *
5242 btf_parse_struct_metas(struct bpf_verifier_log *log, struct btf *btf)
5243 {
5244         union {
5245                 struct btf_id_set set;
5246                 struct {
5247                         u32 _cnt;
5248                         u32 _ids[ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields)];
5249                 } _arr;
5250         } aof;
5251         struct btf_struct_metas *tab = NULL;
5252         int i, n, id, ret;
5253
5254         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_set, cnt) != 0);
5255         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct btf_id_set) != sizeof(u32));
5256
5257         memset(&aof, 0, sizeof(aof));
5258         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(alloc_obj_fields); i++) {
5259                 /* Try to find whether this special type exists in user BTF, and
5260                  * if so remember its ID so we can easily find it among members
5261                  * of structs that we iterate in the next loop.
5262                  */
5263                 id = btf_find_by_name_kind(btf, alloc_obj_fields[i], BTF_KIND_STRUCT);
5264                 if (id < 0)
5265                         continue;
5266                 aof.set.ids[aof.set.cnt++] = id;
5267         }
5268
5269         if (!aof.set.cnt)
5270                 return NULL;
5271         sort(&aof.set.ids, aof.set.cnt, sizeof(aof.set.ids[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
5272
5273         n = btf_nr_types(btf);
5274         for (i = 1; i < n; i++) {
5275                 struct btf_struct_metas *new_tab;
5276                 const struct btf_member *member;
5277                 struct btf_field_offs *foffs;
5278                 struct btf_struct_meta *type;
5279                 struct btf_record *record;
5280                 const struct btf_type *t;
5281                 int j, tab_cnt;
5282
5283                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5284                 if (!t) {
5285                         ret = -EINVAL;
5286                         goto free;
5287                 }
5288                 if (!__btf_type_is_struct(t))
5289                         continue;
5290
5291                 cond_resched();
5292
5293                 for_each_member(j, t, member) {
5294                         if (btf_id_set_contains(&aof.set, member->type))
5295                                 goto parse;
5296                 }
5297                 continue;
5298         parse:
5299                 tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
5300                 new_tab = krealloc(tab, offsetof(struct btf_struct_metas, types[tab_cnt + 1]),
5301                                    GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5302                 if (!new_tab) {
5303                         ret = -ENOMEM;
5304                         goto free;
5305                 }
5306                 if (!tab)
5307                         new_tab->cnt = 0;
5308                 tab = new_tab;
5309
5310                 type = &tab->types[tab->cnt];
5311                 type->btf_id = i;
5312                 record = btf_parse_fields(btf, t, BPF_SPIN_LOCK | BPF_LIST_HEAD | BPF_LIST_NODE, t->size);
5313                 /* The record cannot be unset, treat it as an error if so */
5314                 if (IS_ERR_OR_NULL(record)) {
5315                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(record) ?: -EFAULT;
5316                         goto free;
5317                 }
5318                 foffs = btf_parse_field_offs(record);
5319                 /* We need the field_offs to be valid for a valid record,
5320                  * either both should be set or both should be unset.
5321                  */
5322                 if (IS_ERR_OR_NULL(foffs)) {
5323                         btf_record_free(record);
5324                         ret = -EFAULT;
5325                         goto free;
5326                 }
5327                 type->record = record;
5328                 type->field_offs = foffs;
5329                 tab->cnt++;
5330         }
5331         return tab;
5332 free:
5333         btf_struct_metas_free(tab);
5334         return ERR_PTR(ret);
5335 }
5336
5337 struct btf_struct_meta *btf_find_struct_meta(const struct btf *btf, u32 btf_id)
5338 {
5339         struct btf_struct_metas *tab;
5340
5341         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_struct_meta, btf_id) != 0);
5342         tab = btf->struct_meta_tab;
5343         if (!tab)
5344                 return NULL;
5345         return bsearch(&btf_id, tab->types, tab->cnt, sizeof(tab->types[0]), btf_id_cmp_func);
5346 }
5347
5348 static int btf_check_type_tags(struct btf_verifier_env *env,
5349                                struct btf *btf, int start_id)
5350 {
5351         int i, n, good_id = start_id - 1;
5352         bool in_tags;
5353
5354         n = btf_nr_types(btf);
5355         for (i = start_id; i < n; i++) {
5356                 const struct btf_type *t;
5357                 int chain_limit = 32;
5358                 u32 cur_id = i;
5359
5360                 t = btf_type_by_id(btf, i);
5361                 if (!t)
5362                         return -EINVAL;
5363                 if (!btf_type_is_modifier(t))
5364                         continue;
5365
5366                 cond_resched();
5367
5368                 in_tags = btf_type_is_type_tag(t);
5369                 while (btf_type_is_modifier(t)) {
5370                         if (!chain_limit--) {
5371                                 btf_verifier_log(env, "Max chain length or cycle detected");
5372                                 return -ELOOP;
5373                         }
5374                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
5375                                 if (!in_tags) {
5376                                         btf_verifier_log(env, "Type tags don't precede modifiers");
5377                                         return -EINVAL;
5378                                 }
5379                         } else if (in_tags) {
5380                                 in_tags = false;
5381                         }
5382                         if (cur_id <= good_id)
5383                                 break;
5384                         /* Move to next type */
5385                         cur_id = t->type;
5386                         t = btf_type_by_id(btf, cur_id);
5387                         if (!t)
5388                                 return -EINVAL;
5389                 }
5390                 good_id = i;
5391         }
5392         return 0;
5393 }
5394
5395 static struct btf *btf_parse(bpfptr_t btf_data, u32 btf_data_size,
5396                              u32 log_level, char __user *log_ubuf, u32 log_size)
5397 {
5398         struct btf_struct_metas *struct_meta_tab;
5399         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5400         struct bpf_verifier_log *log;
5401         struct btf *btf = NULL;
5402         u8 *data;
5403         int err;
5404
5405         if (btf_data_size > BTF_MAX_SIZE)
5406                 return ERR_PTR(-E2BIG);
5407
5408         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5409         if (!env)
5410                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5411
5412         log = &env->log;
5413         if (log_level || log_ubuf || log_size) {
5414                 /* user requested verbose verifier output
5415                  * and supplied buffer to store the verification trace
5416                  */
5417                 log->level = log_level;
5418                 log->ubuf = log_ubuf;
5419                 log->len_total = log_size;
5420
5421                 /* log attributes have to be sane */
5422                 if (!bpf_verifier_log_attr_valid(log)) {
5423                         err = -EINVAL;
5424                         goto errout;
5425                 }
5426         }
5427
5428         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5429         if (!btf) {
5430                 err = -ENOMEM;
5431                 goto errout;
5432         }
5433         env->btf = btf;
5434
5435         data = kvmalloc(btf_data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5436         if (!data) {
5437                 err = -ENOMEM;
5438                 goto errout;
5439         }
5440
5441         btf->data = data;
5442         btf->data_size = btf_data_size;
5443
5444         if (copy_from_bpfptr(data, btf_data, btf_data_size)) {
5445                 err = -EFAULT;
5446                 goto errout;
5447         }
5448
5449         err = btf_parse_hdr(env);
5450         if (err)
5451                 goto errout;
5452
5453         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5454
5455         err = btf_parse_str_sec(env);
5456         if (err)
5457                 goto errout;
5458
5459         err = btf_parse_type_sec(env);
5460         if (err)
5461                 goto errout;
5462
5463         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5464         if (err)
5465                 goto errout;
5466
5467         struct_meta_tab = btf_parse_struct_metas(log, btf);
5468         if (IS_ERR(struct_meta_tab)) {
5469                 err = PTR_ERR(struct_meta_tab);
5470                 goto errout;
5471         }
5472         btf->struct_meta_tab = struct_meta_tab;
5473
5474         if (struct_meta_tab) {
5475                 int i;
5476
5477                 for (i = 0; i < struct_meta_tab->cnt; i++) {
5478                         err = btf_check_and_fixup_fields(btf, struct_meta_tab->types[i].record);
5479                         if (err < 0)
5480                                 goto errout_meta;
5481                 }
5482         }
5483
5484         if (log->level && bpf_verifier_log_full(log)) {
5485                 err = -ENOSPC;
5486                 goto errout_meta;
5487         }
5488
5489         btf_verifier_env_free(env);
5490         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5491         return btf;
5492
5493 errout_meta:
5494         btf_free_struct_meta_tab(btf);
5495 errout:
5496         btf_verifier_env_free(env);
5497         if (btf)
5498                 btf_free(btf);
5499         return ERR_PTR(err);
5500 }
5501
5502 extern char __weak __start_BTF[];
5503 extern char __weak __stop_BTF[];
5504 extern struct btf *btf_vmlinux;
5505
5506 #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
5507 #define BPF_LINK_TYPE(_id, _name)
5508 static union {
5509         struct bpf_ctx_convert {
5510 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5511         prog_ctx_type _id##_prog; \
5512         kern_ctx_type _id##_kern;
5513 #include <linux/bpf_types.h>
5514 #undef BPF_PROG_TYPE
5515         } *__t;
5516         /* 't' is written once under lock. Read many times. */
5517         const struct btf_type *t;
5518 } bpf_ctx_convert;
5519 enum {
5520 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5521         __ctx_convert##_id,
5522 #include <linux/bpf_types.h>
5523 #undef BPF_PROG_TYPE
5524         __ctx_convert_unused, /* to avoid empty enum in extreme .config */
5525 };
5526 static u8 bpf_ctx_convert_map[] = {
5527 #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name, prog_ctx_type, kern_ctx_type) \
5528         [_id] = __ctx_convert##_id,
5529 #include <linux/bpf_types.h>
5530 #undef BPF_PROG_TYPE
5531         0, /* avoid empty array */
5532 };
5533 #undef BPF_MAP_TYPE
5534 #undef BPF_LINK_TYPE
5535
5536 const struct btf_member *
5537 btf_get_prog_ctx_type(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
5538                       const struct btf_type *t, enum bpf_prog_type prog_type,
5539                       int arg)
5540 {
5541         const struct btf_type *conv_struct;
5542         const struct btf_type *ctx_struct;
5543         const struct btf_member *ctx_type;
5544         const char *tname, *ctx_tname;
5545
5546         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5547         if (!conv_struct) {
5548                 bpf_log(log, "btf_vmlinux is malformed\n");
5549                 return NULL;
5550         }
5551         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5552         while (btf_type_is_modifier(t))
5553                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5554         if (!btf_type_is_struct(t)) {
5555                 /* Only pointer to struct is supported for now.
5556                  * That means that BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT with BTF
5557                  * is not supported yet.
5558                  * BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT is fine.
5559                  */
5560                 return NULL;
5561         }
5562         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
5563         if (!tname) {
5564                 bpf_log(log, "arg#%d struct doesn't have a name\n", arg);
5565                 return NULL;
5566         }
5567         /* prog_type is valid bpf program type. No need for bounds check. */
5568         ctx_type = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2;
5569         /* ctx_struct is a pointer to prog_ctx_type in vmlinux.
5570          * Like 'struct __sk_buff'
5571          */
5572         ctx_struct = btf_type_by_id(btf_vmlinux, ctx_type->type);
5573         if (!ctx_struct)
5574                 /* should not happen */
5575                 return NULL;
5576         ctx_tname = btf_name_by_offset(btf_vmlinux, ctx_struct->name_off);
5577         if (!ctx_tname) {
5578                 /* should not happen */
5579                 bpf_log(log, "Please fix kernel include/linux/bpf_types.h\n");
5580                 return NULL;
5581         }
5582         /* only compare that prog's ctx type name is the same as
5583          * kernel expects. No need to compare field by field.
5584          * It's ok for bpf prog to do:
5585          * struct __sk_buff {};
5586          * int socket_filter_bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
5587          * { // no fields of skb are ever used }
5588          */
5589         if (strcmp(ctx_tname, tname))
5590                 return NULL;
5591         return ctx_type;
5592 }
5593
5594 static int btf_translate_to_vmlinux(struct bpf_verifier_log *log,
5595                                      struct btf *btf,
5596                                      const struct btf_type *t,
5597                                      enum bpf_prog_type prog_type,
5598                                      int arg)
5599 {
5600         const struct btf_member *prog_ctx_type, *kern_ctx_type;
5601
5602         prog_ctx_type = btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, arg);
5603         if (!prog_ctx_type)
5604                 return -ENOENT;
5605         kern_ctx_type = prog_ctx_type + 1;
5606         return kern_ctx_type->type;
5607 }
5608
5609 int get_kern_ctx_btf_id(struct bpf_verifier_log *log, enum bpf_prog_type prog_type)
5610 {
5611         const struct btf_member *kctx_member;
5612         const struct btf_type *conv_struct;
5613         const struct btf_type *kctx_type;
5614         u32 kctx_type_id;
5615
5616         conv_struct = bpf_ctx_convert.t;
5617         /* get member for kernel ctx type */
5618         kctx_member = btf_type_member(conv_struct) + bpf_ctx_convert_map[prog_type] * 2 + 1;
5619         kctx_type_id = kctx_member->type;
5620         kctx_type = btf_type_by_id(btf_vmlinux, kctx_type_id);
5621         if (!btf_type_is_struct(kctx_type)) {
5622                 bpf_log(log, "kern ctx type id %u is not a struct\n", kctx_type_id);
5623                 return -EINVAL;
5624         }
5625
5626         return kctx_type_id;
5627 }
5628
5629 BTF_ID_LIST(bpf_ctx_convert_btf_id)
5630 BTF_ID(struct, bpf_ctx_convert)
5631
5632 struct btf *btf_parse_vmlinux(void)
5633 {
5634         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5635         struct bpf_verifier_log *log;
5636         struct btf *btf = NULL;
5637         int err;
5638
5639         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5640         if (!env)
5641                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5642
5643         log = &env->log;
5644         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5645
5646         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5647         if (!btf) {
5648                 err = -ENOMEM;
5649                 goto errout;
5650         }
5651         env->btf = btf;
5652
5653         btf->data = __start_BTF;
5654         btf->data_size = __stop_BTF - __start_BTF;
5655         btf->kernel_btf = true;
5656         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "vmlinux");
5657
5658         err = btf_parse_hdr(env);
5659         if (err)
5660                 goto errout;
5661
5662         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5663
5664         err = btf_parse_str_sec(env);
5665         if (err)
5666                 goto errout;
5667
5668         err = btf_check_all_metas(env);
5669         if (err)
5670                 goto errout;
5671
5672         err = btf_check_type_tags(env, btf, 1);
5673         if (err)
5674                 goto errout;
5675
5676         /* btf_parse_vmlinux() runs under bpf_verifier_lock */
5677         bpf_ctx_convert.t = btf_type_by_id(btf, bpf_ctx_convert_btf_id[0]);
5678
5679         bpf_struct_ops_init(btf, log);
5680
5681         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5682
5683         err = btf_alloc_id(btf);
5684         if (err)
5685                 goto errout;
5686
5687         btf_verifier_env_free(env);
5688         return btf;
5689
5690 errout:
5691         btf_verifier_env_free(env);
5692         if (btf) {
5693                 kvfree(btf->types);
5694                 kfree(btf);
5695         }
5696         return ERR_PTR(err);
5697 }
5698
5699 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
5700
5701 static struct btf *btf_parse_module(const char *module_name, const void *data, unsigned int data_size)
5702 {
5703         struct btf_verifier_env *env = NULL;
5704         struct bpf_verifier_log *log;
5705         struct btf *btf = NULL, *base_btf;
5706         int err;
5707
5708         base_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
5709         if (IS_ERR(base_btf))
5710                 return base_btf;
5711         if (!base_btf)
5712                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5713
5714         env = kzalloc(sizeof(*env), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5715         if (!env)
5716                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5717
5718         log = &env->log;
5719         log->level = BPF_LOG_KERNEL;
5720
5721         btf = kzalloc(sizeof(*btf), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5722         if (!btf) {
5723                 err = -ENOMEM;
5724                 goto errout;
5725         }
5726         env->btf = btf;
5727
5728         btf->base_btf = base_btf;
5729         btf->start_id = base_btf->nr_types;
5730         btf->start_str_off = base_btf->hdr.str_len;
5731         btf->kernel_btf = true;
5732         snprintf(btf->name, sizeof(btf->name), "%s", module_name);
5733
5734         btf->data = kvmalloc(data_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
5735         if (!btf->data) {
5736                 err = -ENOMEM;
5737                 goto errout;
5738         }
5739         memcpy(btf->data, data, data_size);
5740         btf->data_size = data_size;
5741
5742         err = btf_parse_hdr(env);
5743         if (err)
5744                 goto errout;
5745
5746         btf->nohdr_data = btf->data + btf->hdr.hdr_len;
5747
5748         err = btf_parse_str_sec(env);
5749         if (err)
5750                 goto errout;
5751
5752         err = btf_check_all_metas(env);
5753         if (err)
5754                 goto errout;
5755
5756         err = btf_check_type_tags(env, btf, btf_nr_types(base_btf));
5757         if (err)
5758                 goto errout;
5759
5760         btf_verifier_env_free(env);
5761         refcount_set(&btf->refcnt, 1);
5762         return btf;
5763
5764 errout:
5765         btf_verifier_env_free(env);
5766         if (btf) {
5767                 kvfree(btf->data);
5768                 kvfree(btf->types);
5769                 kfree(btf);
5770         }
5771         return ERR_PTR(err);
5772 }
5773
5774 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
5775
5776 struct btf *bpf_prog_get_target_btf(const struct bpf_prog *prog)
5777 {
5778         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5779
5780         if (tgt_prog)
5781                 return tgt_prog->aux->btf;
5782         else
5783                 return prog->aux->attach_btf;
5784 }
5785
5786 static bool is_int_ptr(struct btf *btf, const struct btf_type *t)
5787 {
5788         /* t comes in already as a pointer */
5789         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5790
5791         /* allow const */
5792         if (BTF_INFO_KIND(t->info) == BTF_KIND_CONST)
5793                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5794
5795         return btf_type_is_int(t);
5796 }
5797
5798 static u32 get_ctx_arg_idx(struct btf *btf, const struct btf_type *func_proto,
5799                            int off)
5800 {
5801         const struct btf_param *args;
5802         const struct btf_type *t;
5803         u32 offset = 0, nr_args;
5804         int i;
5805
5806         if (!func_proto)
5807                 return off / 8;
5808
5809         nr_args = btf_type_vlen(func_proto);
5810         args = (const struct btf_param *)(func_proto + 1);
5811         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
5812                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
5813                 offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
5814                 if (off < offset)
5815                         return i;
5816         }
5817
5818         t = btf_type_skip_modifiers(btf, func_proto->type, NULL);
5819         offset += btf_type_is_ptr(t) ? 8 : roundup(t->size, 8);
5820         if (off < offset)
5821                 return nr_args;
5822
5823         return nr_args + 1;
5824 }
5825
5826 static bool prog_args_trusted(const struct bpf_prog *prog)
5827 {
5828         enum bpf_attach_type atype = prog->expected_attach_type;
5829
5830         switch (prog->type) {
5831         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
5832                 return atype == BPF_TRACE_RAW_TP || atype == BPF_TRACE_ITER;
5833         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
5834                 return bpf_lsm_is_trusted(prog);
5835         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
5836                 return true;
5837         default:
5838                 return false;
5839         }
5840 }
5841
5842 bool btf_ctx_access(int off, int size, enum bpf_access_type type,
5843                     const struct bpf_prog *prog,
5844                     struct bpf_insn_access_aux *info)
5845 {
5846         const struct btf_type *t = prog->aux->attach_func_proto;
5847         struct bpf_prog *tgt_prog = prog->aux->dst_prog;
5848         struct btf *btf = bpf_prog_get_target_btf(prog);
5849         const char *tname = prog->aux->attach_func_name;
5850         struct bpf_verifier_log *log = info->log;
5851         const struct btf_param *args;
5852         const char *tag_value;
5853         u32 nr_args, arg;
5854         int i, ret;
5855
5856         if (off % 8) {
5857                 bpf_log(log, "func '%s' offset %d is not multiple of 8\n",
5858                         tname, off);
5859                 return false;
5860         }
5861         arg = get_ctx_arg_idx(btf, t, off);
5862         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
5863         /* if (t == NULL) Fall back to default BPF prog with
5864          * MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 arguments.
5865          */
5866         nr_args = t ? btf_type_vlen(t) : MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
5867         if (prog->aux->attach_btf_trace) {
5868                 /* skip first 'void *__data' argument in btf_trace_##name typedef */
5869                 args++;
5870                 nr_args--;
5871         }
5872
5873         if (arg > nr_args) {
5874                 bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5875                         tname, arg + 1);
5876                 return false;
5877         }
5878
5879         if (arg == nr_args) {
5880                 switch (prog->expected_attach_type) {
5881                 case BPF_LSM_CGROUP:
5882                 case BPF_LSM_MAC:
5883                 case BPF_TRACE_FEXIT:
5884                         /* When LSM programs are attached to void LSM hooks
5885                          * they use FEXIT trampolines and when attached to
5886                          * int LSM hooks, they use MODIFY_RETURN trampolines.
5887                          *
5888                          * While the LSM programs are BPF_MODIFY_RETURN-like
5889                          * the check:
5890                          *
5891                          *      if (ret_type != 'int')
5892                          *              return -EINVAL;
5893                          *
5894                          * is _not_ done here. This is still safe as LSM hooks
5895                          * have only void and int return types.
5896                          */
5897                         if (!t)
5898                                 return true;
5899                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5900                         break;
5901                 case BPF_MODIFY_RETURN:
5902                         /* For now the BPF_MODIFY_RETURN can only be attached to
5903                          * functions that return an int.
5904                          */
5905                         if (!t)
5906                                 return false;
5907
5908                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
5909                         if (!btf_type_is_small_int(t)) {
5910                                 bpf_log(log,
5911                                         "ret type %s not allowed for fmod_ret\n",
5912                                         btf_type_str(t));
5913                                 return false;
5914                         }
5915                         break;
5916                 default:
5917                         bpf_log(log, "func '%s' doesn't have %d-th argument\n",
5918                                 tname, arg + 1);
5919                         return false;
5920                 }
5921         } else {
5922                 if (!t)
5923                         /* Default prog with MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS args */
5924                         return true;
5925                 t = btf_type_by_id(btf, args[arg].type);
5926         }
5927
5928         /* skip modifiers */
5929         while (btf_type_is_modifier(t))
5930                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
5931         if (btf_type_is_small_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
5932                 /* accessing a scalar */
5933                 return true;
5934         if (!btf_type_is_ptr(t)) {
5935                 bpf_log(log,
5936                         "func '%s' arg%d '%s' has type %s. Only pointer access is allowed\n",
5937                         tname, arg,
5938                         __btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
5939                         btf_type_str(t));
5940                 return false;
5941         }
5942
5943         /* check for PTR_TO_RDONLY_BUF_OR_NULL or PTR_TO_RDWR_BUF_OR_NULL */
5944         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
5945                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
5946                 u32 type, flag;
5947
5948                 type = base_type(ctx_arg_info->reg_type);
5949                 flag = type_flag(ctx_arg_info->reg_type);
5950                 if (ctx_arg_info->offset == off && type == PTR_TO_BUF &&
5951                     (flag & PTR_MAYBE_NULL)) {
5952                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
5953                         return true;
5954                 }
5955         }
5956
5957         if (t->type == 0)
5958                 /* This is a pointer to void.
5959                  * It is the same as scalar from the verifier safety pov.
5960                  * No further pointer walking is allowed.
5961                  */
5962                 return true;
5963
5964         if (is_int_ptr(btf, t))
5965                 return true;
5966
5967         /* this is a pointer to another type */
5968         for (i = 0; i < prog->aux->ctx_arg_info_size; i++) {
5969                 const struct bpf_ctx_arg_aux *ctx_arg_info = &prog->aux->ctx_arg_info[i];
5970
5971                 if (ctx_arg_info->offset == off) {
5972                         if (!ctx_arg_info->btf_id) {
5973                                 bpf_log(log,"invalid btf_id for context argument offset %u\n", off);
5974                                 return false;
5975                         }
5976
5977                         info->reg_type = ctx_arg_info->reg_type;
5978                         info->btf = btf_vmlinux;
5979                         info->btf_id = ctx_arg_info->btf_id;
5980                         return true;
5981                 }
5982         }
5983
5984         info->reg_type = PTR_TO_BTF_ID;
5985         if (prog_args_trusted(prog))
5986                 info->reg_type |= PTR_TRUSTED;
5987
5988         if (tgt_prog) {
5989                 enum bpf_prog_type tgt_type;
5990
5991                 if (tgt_prog->type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
5992                         tgt_type = tgt_prog->aux->saved_dst_prog_type;
5993                 else
5994                         tgt_type = tgt_prog->type;
5995
5996                 ret = btf_translate_to_vmlinux(log, btf, t, tgt_type, arg);
5997                 if (ret > 0) {
5998                         info->btf = btf_vmlinux;
5999                         info->btf_id = ret;
6000                         return true;
6001                 } else {
6002                         return false;
6003                 }
6004         }
6005
6006         info->btf = btf;
6007         info->btf_id = t->type;
6008         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6009
6010         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
6011                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6012                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6013                         info->reg_type |= MEM_USER;
6014                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6015                         info->reg_type |= MEM_PERCPU;
6016         }
6017
6018         /* skip modifiers */
6019         while (btf_type_is_modifier(t)) {
6020                 info->btf_id = t->type;
6021                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6022         }
6023         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6024                 bpf_log(log,
6025                         "func '%s' arg%d type %s is not a struct\n",
6026                         tname, arg, btf_type_str(t));
6027                 return false;
6028         }
6029         bpf_log(log, "func '%s' arg%d has btf_id %d type %s '%s'\n",
6030                 tname, arg, info->btf_id, btf_type_str(t),
6031                 __btf_name_by_offset(btf, t->name_off));
6032         return true;
6033 }
6034
6035 enum bpf_struct_walk_result {
6036         /* < 0 error */
6037         WALK_SCALAR = 0,
6038         WALK_PTR,
6039         WALK_STRUCT,
6040 };
6041
6042 static int btf_struct_walk(struct bpf_verifier_log *log, const struct btf *btf,
6043                            const struct btf_type *t, int off, int size,
6044                            u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag)
6045 {
6046         u32 i, moff, mtrue_end, msize = 0, total_nelems = 0;
6047         const struct btf_type *mtype, *elem_type = NULL;
6048         const struct btf_member *member;
6049         const char *tname, *mname, *tag_value;
6050         u32 vlen, elem_id, mid;
6051
6052 again:
6053         tname = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6054         if (!btf_type_is_struct(t)) {
6055                 bpf_log(log, "Type '%s' is not a struct\n", tname);
6056                 return -EINVAL;
6057         }
6058
6059         vlen = btf_type_vlen(t);
6060         if (off + size > t->size) {
6061                 /* If the last element is a variable size array, we may
6062                  * need to relax the rule.
6063                  */
6064                 struct btf_array *array_elem;
6065
6066                 if (vlen == 0)
6067                         goto error;
6068
6069                 member = btf_type_member(t) + vlen - 1;
6070                 mtype = btf_type_skip_modifiers(btf, member->type,
6071                                                 NULL);
6072                 if (!btf_type_is_array(mtype))
6073                         goto error;
6074
6075                 array_elem = (struct btf_array *)(mtype + 1);
6076                 if (array_elem->nelems != 0)
6077                         goto error;
6078
6079                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6080                 if (off < moff)
6081                         goto error;
6082
6083                 /* Only allow structure for now, can be relaxed for
6084                  * other types later.
6085                  */
6086                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, array_elem->type,
6087                                             NULL);
6088                 if (!btf_type_is_struct(t))
6089                         goto error;
6090
6091                 off = (off - moff) % t->size;
6092                 goto again;
6093
6094 error:
6095                 bpf_log(log, "access beyond struct %s at off %u size %u\n",
6096                         tname, off, size);
6097                 return -EACCES;
6098         }
6099
6100         for_each_member(i, t, member) {
6101                 /* offset of the field in bytes */
6102                 moff = __btf_member_bit_offset(t, member) / 8;
6103                 if (off + size <= moff)
6104                         /* won't find anything, field is already too far */
6105                         break;
6106
6107                 if (__btf_member_bitfield_size(t, member)) {
6108                         u32 end_bit = __btf_member_bit_offset(t, member) +
6109                                 __btf_member_bitfield_size(t, member);
6110
6111                         /* off <= moff instead of off == moff because clang
6112                          * does not generate a BTF member for anonymous
6113                          * bitfield like the ":16" here:
6114                          * struct {
6115                          *      int :16;
6116                          *      int x:8;
6117                          * };
6118                          */
6119                         if (off <= moff &&
6120                             BITS_ROUNDUP_BYTES(end_bit) <= off + size)
6121                                 return WALK_SCALAR;
6122
6123                         /* off may be accessing a following member
6124                          *
6125                          * or
6126                          *
6127                          * Doing partial access at either end of this
6128                          * bitfield.  Continue on this case also to
6129                          * treat it as not accessing this bitfield
6130                          * and eventually error out as field not
6131                          * found to keep it simple.
6132                          * It could be relaxed if there was a legit
6133                          * partial access case later.
6134                          */
6135                         continue;
6136                 }
6137
6138                 /* In case of "off" is pointing to holes of a struct */
6139                 if (off < moff)
6140                         break;
6141
6142                 /* type of the field */
6143                 mid = member->type;
6144                 mtype = btf_type_by_id(btf, member->type);
6145                 mname = __btf_name_by_offset(btf, member->name_off);
6146
6147                 mtype = __btf_resolve_size(btf, mtype, &msize,
6148                                            &elem_type, &elem_id, &total_nelems,
6149                                            &mid);
6150                 if (IS_ERR(mtype)) {
6151                         bpf_log(log, "field %s doesn't have size\n", mname);
6152                         return -EFAULT;
6153                 }
6154
6155                 mtrue_end = moff + msize;
6156                 if (off >= mtrue_end)
6157                         /* no overlap with member, keep iterating */
6158                         continue;
6159
6160                 if (btf_type_is_array(mtype)) {
6161                         u32 elem_idx;
6162
6163                         /* __btf_resolve_size() above helps to
6164                          * linearize a multi-dimensional array.
6165                          *
6166                          * The logic here is treating an array
6167                          * in a struct as the following way:
6168                          *
6169                          * struct outer {
6170                          *      struct inner array[2][2];
6171                          * };
6172                          *
6173                          * looks like:
6174                          *
6175                          * struct outer {
6176                          *      struct inner array_elem0;
6177                          *      struct inner array_elem1;
6178                          *      struct inner array_elem2;
6179                          *      struct inner array_elem3;
6180                          * };
6181                          *
6182                          * When accessing outer->array[1][0], it moves
6183                          * moff to "array_elem2", set mtype to
6184                          * "struct inner", and msize also becomes
6185                          * sizeof(struct inner).  Then most of the
6186                          * remaining logic will fall through without
6187                          * caring the current member is an array or
6188                          * not.
6189                          *
6190                          * Unlike mtype/msize/moff, mtrue_end does not
6191                          * change.  The naming difference ("_true") tells
6192                          * that it is not always corresponding to
6193                          * the current mtype/msize/moff.
6194                          * It is the true end of the current
6195                          * member (i.e. array in this case).  That
6196                          * will allow an int array to be accessed like
6197                          * a scratch space,
6198                          * i.e. allow access beyond the size of
6199                          *      the array's element as long as it is
6200                          *      within the mtrue_end boundary.
6201                          */
6202
6203                         /* skip empty array */
6204                         if (moff == mtrue_end)
6205                                 continue;
6206
6207                         msize /= total_nelems;
6208                         elem_idx = (off - moff) / msize;
6209                         moff += elem_idx * msize;
6210                         mtype = elem_type;
6211                         mid = elem_id;
6212                 }
6213
6214                 /* the 'off' we're looking for is either equal to start
6215                  * of this field or inside of this struct
6216                  */
6217                 if (btf_type_is_struct(mtype)) {
6218                         /* our field must be inside that union or struct */
6219                         t = mtype;
6220
6221                         /* return if the offset matches the member offset */
6222                         if (off == moff) {
6223                                 *next_btf_id = mid;
6224                                 return WALK_STRUCT;
6225                         }
6226
6227                         /* adjust offset we're looking for */
6228                         off -= moff;
6229                         goto again;
6230                 }
6231
6232                 if (btf_type_is_ptr(mtype)) {
6233                         const struct btf_type *stype, *t;
6234                         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
6235                         u32 id;
6236
6237                         if (msize != size || off != moff) {
6238                                 bpf_log(log,
6239                                         "cannot access ptr member %s with moff %u in struct %s with off %u size %u\n",
6240                                         mname, moff, tname, off, size);
6241                                 return -EACCES;
6242                         }
6243
6244                         /* check type tag */
6245                         t = btf_type_by_id(btf, mtype->type);
6246                         if (btf_type_is_type_tag(t)) {
6247                                 tag_value = __btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6248                                 /* check __user tag */
6249                                 if (strcmp(tag_value, "user") == 0)
6250                                         tmp_flag = MEM_USER;
6251                                 /* check __percpu tag */
6252                                 if (strcmp(tag_value, "percpu") == 0)
6253                                         tmp_flag = MEM_PERCPU;
6254                                 /* check __rcu tag */
6255                                 if (strcmp(tag_value, "rcu") == 0)
6256                                         tmp_flag = MEM_RCU;
6257                         }
6258
6259                         stype = btf_type_skip_modifiers(btf, mtype->type, &id);
6260                         if (btf_type_is_struct(stype)) {
6261                                 *next_btf_id = id;
6262                                 *flag = tmp_flag;
6263                                 return WALK_PTR;
6264                         }
6265                 }
6266
6267                 /* Allow more flexible access within an int as long as
6268                  * it is within mtrue_end.
6269                  * Since mtrue_end could be the end of an array,
6270                  * that also allows using an array of int as a scratch
6271                  * space. e.g. skb->cb[].
6272                  */
6273                 if (off + size > mtrue_end) {
6274                         bpf_log(log,
6275                                 "access beyond the end of member %s (mend:%u) in struct %s with off %u size %u\n",
6276                                 mname, mtrue_end, tname, off, size);
6277                         return -EACCES;
6278                 }
6279
6280                 return WALK_SCALAR;
6281         }
6282         bpf_log(log, "struct %s doesn't have field at offset %d\n", tname, off);
6283         return -EINVAL;
6284 }
6285
6286 int btf_struct_access(struct bpf_verifier_log *log,
6287                       const struct bpf_reg_state *reg,
6288                       int off, int size, enum bpf_access_type atype __maybe_unused,
6289                       u32 *next_btf_id, enum bpf_type_flag *flag)
6290 {
6291         const struct btf *btf = reg->btf;
6292         enum bpf_type_flag tmp_flag = 0;
6293         const struct btf_type *t;
6294         u32 id = reg->btf_id;
6295         int err;
6296
6297         while (type_is_alloc(reg->type)) {
6298                 struct btf_struct_meta *meta;
6299                 struct btf_record *rec;
6300                 int i;
6301
6302                 meta = btf_find_struct_meta(btf, id);
6303                 if (!meta)
6304                         break;
6305                 rec = meta->record;
6306                 for (i = 0; i < rec->cnt; i++) {
6307                         struct btf_field *field = &rec->fields[i];
6308                         u32 offset = field->offset;
6309                         if (off < offset + btf_field_type_size(field->type) && offset < off + size) {
6310                                 bpf_log(log,
6311                                         "direct access to %s is disallowed\n",
6312                                         btf_field_type_name(field->type));
6313                                 return -EACCES;
6314                         }
6315                 }
6316                 break;
6317         }
6318
6319         t = btf_type_by_id(btf, id);
6320         do {
6321                 err = btf_struct_walk(log, btf, t, off, size, &id, &tmp_flag);
6322
6323                 switch (err) {
6324                 case WALK_PTR:
6325                         /* For local types, the destination register cannot
6326                          * become a pointer again.
6327                          */
6328                         if (type_is_alloc(reg->type))
6329                                 return SCALAR_VALUE;
6330                         /* If we found the pointer or scalar on t+off,
6331                          * we're done.
6332                          */
6333                         *next_btf_id = id;
6334                         *flag = tmp_flag;
6335                         return PTR_TO_BTF_ID;
6336                 case WALK_SCALAR:
6337                         return SCALAR_VALUE;
6338                 case WALK_STRUCT:
6339                         /* We found nested struct, so continue the search
6340                          * by diving in it. At this point the offset is
6341                          * aligned with the new type, so set it to 0.
6342                          */
6343                         t = btf_type_by_id(btf, id);
6344                         off = 0;
6345                         break;
6346                 default:
6347                         /* It's either error or unknown return value..
6348                          * scream and leave.
6349                          */
6350                         if (WARN_ONCE(err > 0, "unknown btf_struct_walk return value"))
6351                                 return -EINVAL;
6352                         return err;
6353                 }
6354         } while (t);
6355
6356         return -EINVAL;
6357 }
6358
6359 /* Check that two BTF types, each specified as an BTF object + id, are exactly
6360  * the same. Trivial ID check is not enough due to module BTFs, because we can
6361  * end up with two different module BTFs, but IDs point to the common type in
6362  * vmlinux BTF.
6363  */
6364 bool btf_types_are_same(const struct btf *btf1, u32 id1,
6365                         const struct btf *btf2, u32 id2)
6366 {
6367         if (id1 != id2)
6368                 return false;
6369         if (btf1 == btf2)
6370                 return true;
6371         return btf_type_by_id(btf1, id1) == btf_type_by_id(btf2, id2);
6372 }
6373
6374 bool btf_struct_ids_match(struct bpf_verifier_log *log,
6375                           const struct btf *btf, u32 id, int off,
6376                           const struct btf *need_btf, u32 need_type_id,
6377                           bool strict)
6378 {
6379         const struct btf_type *type;
6380         enum bpf_type_flag flag;
6381         int err;
6382
6383         /* Are we already done? */
6384         if (off == 0 && btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id))
6385                 return true;
6386         /* In case of strict type match, we do not walk struct, the top level
6387          * type match must succeed. When strict is true, off should have already
6388          * been 0.
6389          */
6390         if (strict)
6391                 return false;
6392 again:
6393         type = btf_type_by_id(btf, id);
6394         if (!type)
6395                 return false;
6396         err = btf_struct_walk(log, btf, type, off, 1, &id, &flag);
6397         if (err != WALK_STRUCT)
6398                 return false;
6399
6400         /* We found nested struct object. If it matches
6401          * the requested ID, we're done. Otherwise let's
6402          * continue the search with offset 0 in the new
6403          * type.
6404          */
6405         if (!btf_types_are_same(btf, id, need_btf, need_type_id)) {
6406                 off = 0;
6407                 goto again;
6408         }
6409
6410         return true;
6411 }
6412
6413 static int __get_type_size(struct btf *btf, u32 btf_id,
6414                            const struct btf_type **ret_type)
6415 {
6416         const struct btf_type *t;
6417
6418         *ret_type = btf_type_by_id(btf, 0);
6419         if (!btf_id)
6420                 /* void */
6421                 return 0;
6422         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6423         while (t && btf_type_is_modifier(t))
6424                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6425         if (!t)
6426                 return -EINVAL;
6427         *ret_type = t;
6428         if (btf_type_is_ptr(t))
6429                 /* kernel size of pointer. Not BPF's size of pointer*/
6430                 return sizeof(void *);
6431         if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t) || __btf_type_is_struct(t))
6432                 return t->size;
6433         return -EINVAL;
6434 }
6435
6436 int btf_distill_func_proto(struct bpf_verifier_log *log,
6437                            struct btf *btf,
6438                            const struct btf_type *func,
6439                            const char *tname,
6440                            struct btf_func_model *m)
6441 {
6442         const struct btf_param *args;
6443         const struct btf_type *t;
6444         u32 i, nargs;
6445         int ret;
6446
6447         if (!func) {
6448                 /* BTF function prototype doesn't match the verifier types.
6449                  * Fall back to MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS u64 args.
6450                  */
6451                 for (i = 0; i < MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS; i++) {
6452                         m->arg_size[i] = 8;
6453                         m->arg_flags[i] = 0;
6454                 }
6455                 m->ret_size = 8;
6456                 m->nr_args = MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS;
6457                 return 0;
6458         }
6459         args = (const struct btf_param *)(func + 1);
6460         nargs = btf_type_vlen(func);
6461         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_ARGS) {
6462                 bpf_log(log,
6463                         "The function %s has %d arguments. Too many.\n",
6464                         tname, nargs);
6465                 return -EINVAL;
6466         }
6467         ret = __get_type_size(btf, func->type, &t);
6468         if (ret < 0 || __btf_type_is_struct(t)) {
6469                 bpf_log(log,
6470                         "The function %s return type %s is unsupported.\n",
6471                         tname, btf_type_str(t));
6472                 return -EINVAL;
6473         }
6474         m->ret_size = ret;
6475
6476         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6477                 if (i == nargs - 1 && args[i].type == 0) {
6478                         bpf_log(log,
6479                                 "The function %s with variable args is unsupported.\n",
6480                                 tname);
6481                         return -EINVAL;
6482                 }
6483                 ret = __get_type_size(btf, args[i].type, &t);
6484
6485                 /* No support of struct argument size greater than 16 bytes */
6486                 if (ret < 0 || ret > 16) {
6487                         bpf_log(log,
6488                                 "The function %s arg%d type %s is unsupported.\n",
6489                                 tname, i, btf_type_str(t));
6490                         return -EINVAL;
6491                 }
6492                 if (ret == 0) {
6493                         bpf_log(log,
6494                                 "The function %s has malformed void argument.\n",
6495                                 tname);
6496                         return -EINVAL;
6497                 }
6498                 m->arg_size[i] = ret;
6499                 m->arg_flags[i] = __btf_type_is_struct(t) ? BTF_FMODEL_STRUCT_ARG : 0;
6500         }
6501         m->nr_args = nargs;
6502         return 0;
6503 }
6504
6505 /* Compare BTFs of two functions assuming only scalars and pointers to context.
6506  * t1 points to BTF_KIND_FUNC in btf1
6507  * t2 points to BTF_KIND_FUNC in btf2
6508  * Returns:
6509  * EINVAL - function prototype mismatch
6510  * EFAULT - verifier bug
6511  * 0 - 99% match. The last 1% is validated by the verifier.
6512  */
6513 static int btf_check_func_type_match(struct bpf_verifier_log *log,
6514                                      struct btf *btf1, const struct btf_type *t1,
6515                                      struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6516 {
6517         const struct btf_param *args1, *args2;
6518         const char *fn1, *fn2, *s1, *s2;
6519         u32 nargs1, nargs2, i;
6520
6521         fn1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6522         fn2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6523
6524         if (btf_func_linkage(t1) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6525                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn1);
6526                 return -EINVAL;
6527         }
6528         if (btf_func_linkage(t2) != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6529                 bpf_log(log, "%s() is not a global function\n", fn2);
6530                 return -EINVAL;
6531         }
6532
6533         t1 = btf_type_by_id(btf1, t1->type);
6534         if (!t1 || !btf_type_is_func_proto(t1))
6535                 return -EFAULT;
6536         t2 = btf_type_by_id(btf2, t2->type);
6537         if (!t2 || !btf_type_is_func_proto(t2))
6538                 return -EFAULT;
6539
6540         args1 = (const struct btf_param *)(t1 + 1);
6541         nargs1 = btf_type_vlen(t1);
6542         args2 = (const struct btf_param *)(t2 + 1);
6543         nargs2 = btf_type_vlen(t2);
6544
6545         if (nargs1 != nargs2) {
6546                 bpf_log(log, "%s() has %d args while %s() has %d args\n",
6547                         fn1, nargs1, fn2, nargs2);
6548                 return -EINVAL;
6549         }
6550
6551         t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6552         t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6553         if (t1->info != t2->info) {
6554                 bpf_log(log,
6555                         "Return type %s of %s() doesn't match type %s of %s()\n",
6556                         btf_type_str(t1), fn1,
6557                         btf_type_str(t2), fn2);
6558                 return -EINVAL;
6559         }
6560
6561         for (i = 0; i < nargs1; i++) {
6562                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, args1[i].type, NULL);
6563                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, args2[i].type, NULL);
6564
6565                 if (t1->info != t2->info) {
6566                         bpf_log(log, "arg%d in %s() is %s while %s() has %s\n",
6567                                 i, fn1, btf_type_str(t1),
6568                                 fn2, btf_type_str(t2));
6569                         return -EINVAL;
6570                 }
6571                 if (btf_type_has_size(t1) && t1->size != t2->size) {
6572                         bpf_log(log,
6573                                 "arg%d in %s() has size %d while %s() has %d\n",
6574                                 i, fn1, t1->size,
6575                                 fn2, t2->size);
6576                         return -EINVAL;
6577                 }
6578
6579                 /* global functions are validated with scalars and pointers
6580                  * to context only. And only global functions can be replaced.
6581                  * Hence type check only those types.
6582                  */
6583                 if (btf_type_is_int(t1) || btf_is_any_enum(t1))
6584                         continue;
6585                 if (!btf_type_is_ptr(t1)) {
6586                         bpf_log(log,
6587                                 "arg%d in %s() has unrecognized type\n",
6588                                 i, fn1);
6589                         return -EINVAL;
6590                 }
6591                 t1 = btf_type_skip_modifiers(btf1, t1->type, NULL);
6592                 t2 = btf_type_skip_modifiers(btf2, t2->type, NULL);
6593                 if (!btf_type_is_struct(t1)) {
6594                         bpf_log(log,
6595                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6596                                 i, fn1);
6597                         return -EINVAL;
6598                 }
6599                 if (!btf_type_is_struct(t2)) {
6600                         bpf_log(log,
6601                                 "arg%d in %s() is not a pointer to context\n",
6602                                 i, fn2);
6603                         return -EINVAL;
6604                 }
6605                 /* This is an optional check to make program writing easier.
6606                  * Compare names of structs and report an error to the user.
6607                  * btf_prepare_func_args() already checked that t2 struct
6608                  * is a context type. btf_prepare_func_args() will check
6609                  * later that t1 struct is a context type as well.
6610                  */
6611                 s1 = btf_name_by_offset(btf1, t1->name_off);
6612                 s2 = btf_name_by_offset(btf2, t2->name_off);
6613                 if (strcmp(s1, s2)) {
6614                         bpf_log(log,
6615                                 "arg%d %s(struct %s *) doesn't match %s(struct %s *)\n",
6616                                 i, fn1, s1, fn2, s2);
6617                         return -EINVAL;
6618                 }
6619         }
6620         return 0;
6621 }
6622
6623 /* Compare BTFs of given program with BTF of target program */
6624 int btf_check_type_match(struct bpf_verifier_log *log, const struct bpf_prog *prog,
6625                          struct btf *btf2, const struct btf_type *t2)
6626 {
6627         struct btf *btf1 = prog->aux->btf;
6628         const struct btf_type *t1;
6629         u32 btf_id = 0;
6630
6631         if (!prog->aux->func_info) {
6632                 bpf_log(log, "Program extension requires BTF\n");
6633                 return -EINVAL;
6634         }
6635
6636         btf_id = prog->aux->func_info[0].type_id;
6637         if (!btf_id)
6638                 return -EFAULT;
6639
6640         t1 = btf_type_by_id(btf1, btf_id);
6641         if (!t1 || !btf_type_is_func(t1))
6642                 return -EFAULT;
6643
6644         return btf_check_func_type_match(log, btf1, t1, btf2, t2);
6645 }
6646
6647 static int btf_check_func_arg_match(struct bpf_verifier_env *env,
6648                                     const struct btf *btf, u32 func_id,
6649                                     struct bpf_reg_state *regs,
6650                                     bool ptr_to_mem_ok,
6651                                     bool processing_call)
6652 {
6653         enum bpf_prog_type prog_type = resolve_prog_type(env->prog);
6654         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6655         const char *func_name, *ref_tname;
6656         const struct btf_type *t, *ref_t;
6657         const struct btf_param *args;
6658         u32 i, nargs, ref_id;
6659         int ret;
6660
6661         t = btf_type_by_id(btf, func_id);
6662         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6663                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6664                  * struct bpf_func_info or in add_kfunc_call().
6665                  */
6666                 bpf_log(log, "BTF of func_id %u doesn't point to KIND_FUNC\n",
6667                         func_id);
6668                 return -EFAULT;
6669         }
6670         func_name = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6671
6672         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6673         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6674                 bpf_log(log, "Invalid BTF of func %s\n", func_name);
6675                 return -EFAULT;
6676         }
6677         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6678         nargs = btf_type_vlen(t);
6679         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6680                 bpf_log(log, "Function %s has %d > %d args\n", func_name, nargs,
6681                         MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6682                 return -EINVAL;
6683         }
6684
6685         /* check that BTF function arguments match actual types that the
6686          * verifier sees.
6687          */
6688         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6689                 enum bpf_arg_type arg_type = ARG_DONTCARE;
6690                 u32 regno = i + 1;
6691                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[regno];
6692
6693                 t = btf_type_skip_modifiers(btf, args[i].type, NULL);
6694                 if (btf_type_is_scalar(t)) {
6695                         if (reg->type == SCALAR_VALUE)
6696                                 continue;
6697                         bpf_log(log, "R%d is not a scalar\n", regno);
6698                         return -EINVAL;
6699                 }
6700
6701                 if (!btf_type_is_ptr(t)) {
6702                         bpf_log(log, "Unrecognized arg#%d type %s\n",
6703                                 i, btf_type_str(t));
6704                         return -EINVAL;
6705                 }
6706
6707                 ref_t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, &ref_id);
6708                 ref_tname = btf_name_by_offset(btf, ref_t->name_off);
6709
6710                 ret = check_func_arg_reg_off(env, reg, regno, arg_type);
6711                 if (ret < 0)
6712                         return ret;
6713
6714                 if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6715                         /* If function expects ctx type in BTF check that caller
6716                          * is passing PTR_TO_CTX.
6717                          */
6718                         if (reg->type != PTR_TO_CTX) {
6719                                 bpf_log(log,
6720                                         "arg#%d expected pointer to ctx, but got %s\n",
6721                                         i, btf_type_str(t));
6722                                 return -EINVAL;
6723                         }
6724                 } else if (ptr_to_mem_ok && processing_call) {
6725                         const struct btf_type *resolve_ret;
6726                         u32 type_size;
6727
6728                         resolve_ret = btf_resolve_size(btf, ref_t, &type_size);
6729                         if (IS_ERR(resolve_ret)) {
6730                                 bpf_log(log,
6731                                         "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6732                                         i, btf_type_str(ref_t), ref_tname,
6733                                         PTR_ERR(resolve_ret));
6734                                 return -EINVAL;
6735                         }
6736
6737                         if (check_mem_reg(env, reg, regno, type_size))
6738                                 return -EINVAL;
6739                 } else {
6740                         bpf_log(log, "reg type unsupported for arg#%d function %s#%d\n", i,
6741                                 func_name, func_id);
6742                         return -EINVAL;
6743                 }
6744         }
6745
6746         return 0;
6747 }
6748
6749 /* Compare BTF of a function declaration with given bpf_reg_state.
6750  * Returns:
6751  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6752  * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
6753  * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
6754  * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
6755  */
6756 int btf_check_subprog_arg_match(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6757                                 struct bpf_reg_state *regs)
6758 {
6759         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6760         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6761         bool is_global;
6762         u32 btf_id;
6763         int err;
6764
6765         if (!prog->aux->func_info)
6766                 return -EINVAL;
6767
6768         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6769         if (!btf_id)
6770                 return -EFAULT;
6771
6772         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
6773                 return -EINVAL;
6774
6775         is_global = prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6776         err = btf_check_func_arg_match(env, btf, btf_id, regs, is_global, false);
6777
6778         /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
6779          * or mismatched type can be passed into a global function.
6780          * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
6781          */
6782         if (err)
6783                 prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
6784         return err;
6785 }
6786
6787 /* Compare BTF of a function call with given bpf_reg_state.
6788  * Returns:
6789  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6790  * EINVAL - there is a type mismatch or BTF is not available.
6791  * 0 - BTF matches with what bpf_reg_state expects.
6792  * Only PTR_TO_CTX and SCALAR_VALUE states are recognized.
6793  *
6794  * NOTE: the code is duplicated from btf_check_subprog_arg_match()
6795  * because btf_check_func_arg_match() is still doing both. Once that
6796  * function is split in 2, we can call from here btf_check_subprog_arg_match()
6797  * first, and then treat the calling part in a new code path.
6798  */
6799 int btf_check_subprog_call(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6800                            struct bpf_reg_state *regs)
6801 {
6802         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6803         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6804         bool is_global;
6805         u32 btf_id;
6806         int err;
6807
6808         if (!prog->aux->func_info)
6809                 return -EINVAL;
6810
6811         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6812         if (!btf_id)
6813                 return -EFAULT;
6814
6815         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable)
6816                 return -EINVAL;
6817
6818         is_global = prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage == BTF_FUNC_GLOBAL;
6819         err = btf_check_func_arg_match(env, btf, btf_id, regs, is_global, true);
6820
6821         /* Compiler optimizations can remove arguments from static functions
6822          * or mismatched type can be passed into a global function.
6823          * In such cases mark the function as unreliable from BTF point of view.
6824          */
6825         if (err)
6826                 prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable = true;
6827         return err;
6828 }
6829
6830 /* Convert BTF of a function into bpf_reg_state if possible
6831  * Returns:
6832  * EFAULT - there is a verifier bug. Abort verification.
6833  * EINVAL - cannot convert BTF.
6834  * 0 - Successfully converted BTF into bpf_reg_state
6835  * (either PTR_TO_CTX or SCALAR_VALUE).
6836  */
6837 int btf_prepare_func_args(struct bpf_verifier_env *env, int subprog,
6838                           struct bpf_reg_state *regs)
6839 {
6840         struct bpf_verifier_log *log = &env->log;
6841         struct bpf_prog *prog = env->prog;
6842         enum bpf_prog_type prog_type = prog->type;
6843         struct btf *btf = prog->aux->btf;
6844         const struct btf_param *args;
6845         const struct btf_type *t, *ref_t;
6846         u32 i, nargs, btf_id;
6847         const char *tname;
6848
6849         if (!prog->aux->func_info ||
6850             prog->aux->func_info_aux[subprog].linkage != BTF_FUNC_GLOBAL) {
6851                 bpf_log(log, "Verifier bug\n");
6852                 return -EFAULT;
6853         }
6854
6855         btf_id = prog->aux->func_info[subprog].type_id;
6856         if (!btf_id) {
6857                 bpf_log(log, "Global functions need valid BTF\n");
6858                 return -EFAULT;
6859         }
6860
6861         t = btf_type_by_id(btf, btf_id);
6862         if (!t || !btf_type_is_func(t)) {
6863                 /* These checks were already done by the verifier while loading
6864                  * struct bpf_func_info
6865                  */
6866                 bpf_log(log, "BTF of func#%d doesn't point to KIND_FUNC\n",
6867                         subprog);
6868                 return -EFAULT;
6869         }
6870         tname = btf_name_by_offset(btf, t->name_off);
6871
6872         if (log->level & BPF_LOG_LEVEL)
6873                 bpf_log(log, "Validating %s() func#%d...\n",
6874                         tname, subprog);
6875
6876         if (prog->aux->func_info_aux[subprog].unreliable) {
6877                 bpf_log(log, "Verifier bug in function %s()\n", tname);
6878                 return -EFAULT;
6879         }
6880         if (prog_type == BPF_PROG_TYPE_EXT)
6881                 prog_type = prog->aux->dst_prog->type;
6882
6883         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6884         if (!t || !btf_type_is_func_proto(t)) {
6885                 bpf_log(log, "Invalid type of function %s()\n", tname);
6886                 return -EFAULT;
6887         }
6888         args = (const struct btf_param *)(t + 1);
6889         nargs = btf_type_vlen(t);
6890         if (nargs > MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS) {
6891                 bpf_log(log, "Global function %s() with %d > %d args. Buggy compiler.\n",
6892                         tname, nargs, MAX_BPF_FUNC_REG_ARGS);
6893                 return -EINVAL;
6894         }
6895         /* check that function returns int */
6896         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6897         while (btf_type_is_modifier(t))
6898                 t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6899         if (!btf_type_is_int(t) && !btf_is_any_enum(t)) {
6900                 bpf_log(log,
6901                         "Global function %s() doesn't return scalar. Only those are supported.\n",
6902                         tname);
6903                 return -EINVAL;
6904         }
6905         /* Convert BTF function arguments into verifier types.
6906          * Only PTR_TO_CTX and SCALAR are supported atm.
6907          */
6908         for (i = 0; i < nargs; i++) {
6909                 struct bpf_reg_state *reg = &regs[i + 1];
6910
6911                 t = btf_type_by_id(btf, args[i].type);
6912                 while (btf_type_is_modifier(t))
6913                         t = btf_type_by_id(btf, t->type);
6914                 if (btf_type_is_int(t) || btf_is_any_enum(t)) {
6915                         reg->type = SCALAR_VALUE;
6916                         continue;
6917                 }
6918                 if (btf_type_is_ptr(t)) {
6919                         if (btf_get_prog_ctx_type(log, btf, t, prog_type, i)) {
6920                                 reg->type = PTR_TO_CTX;
6921                                 continue;
6922                         }
6923
6924                         t = btf_type_skip_modifiers(btf, t->type, NULL);
6925
6926                         ref_t = btf_resolve_size(btf, t, &reg->mem_size);
6927                         if (IS_ERR(ref_t)) {
6928                                 bpf_log(log,
6929                                     "arg#%d reference type('%s %s') size cannot be determined: %ld\n",
6930                                     i, btf_type_str(t), btf_name_by_offset(btf, t->name_off),
6931                                         PTR_ERR(ref_t));
6932                                 return -EINVAL;
6933                         }
6934
6935                         reg->type = PTR_TO_MEM | PTR_MAYBE_NULL;
6936                         reg->id = ++env->id_gen;
6937
6938                         continue;
6939                 }
6940                 bpf_log(log, "Arg#%d type %s in %s() is not supported yet.\n",
6941                         i, btf_type_str(t), tname);
6942                 return -EINVAL;
6943         }
6944         return 0;
6945 }
6946
6947 static void btf_type_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6948                           struct btf_show *show)
6949 {
6950         const struct btf_type *t = btf_type_by_id(btf, type_id);
6951
6952         show->btf = btf;
6953         memset(&show->state, 0, sizeof(show->state));
6954         memset(&show->obj, 0, sizeof(show->obj));
6955
6956         btf_type_ops(t)->show(btf, t, type_id, obj, 0, show);
6957 }
6958
6959 static void btf_seq_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6960                          va_list args)
6961 {
6962         seq_vprintf((struct seq_file *)show->target, fmt, args);
6963 }
6964
6965 int btf_type_seq_show_flags(const struct btf *btf, u32 type_id,
6966                             void *obj, struct seq_file *m, u64 flags)
6967 {
6968         struct btf_show sseq;
6969
6970         sseq.target = m;
6971         sseq.showfn = btf_seq_show;
6972         sseq.flags = flags;
6973
6974         btf_type_show(btf, type_id, obj, &sseq);
6975
6976         return sseq.state.status;
6977 }
6978
6979 void btf_type_seq_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
6980                        struct seq_file *m)
6981 {
6982         (void) btf_type_seq_show_flags(btf, type_id, obj, m,
6983                                        BTF_SHOW_NONAME | BTF_SHOW_COMPACT |
6984                                        BTF_SHOW_ZERO | BTF_SHOW_UNSAFE);
6985 }
6986
6987 struct btf_show_snprintf {
6988         struct btf_show show;
6989         int len_left;           /* space left in string */
6990         int len;                /* length we would have written */
6991 };
6992
6993 static void btf_snprintf_show(struct btf_show *show, const char *fmt,
6994                               va_list args)
6995 {
6996         struct btf_show_snprintf *ssnprintf = (struct btf_show_snprintf *)show;
6997         int len;
6998
6999         len = vsnprintf(show->target, ssnprintf->len_left, fmt, args);
7000
7001         if (len < 0) {
7002                 ssnprintf->len_left = 0;
7003                 ssnprintf->len = len;
7004         } else if (len >= ssnprintf->len_left) {
7005                 /* no space, drive on to get length we would have written */
7006                 ssnprintf->len_left = 0;
7007                 ssnprintf->len += len;
7008         } else {
7009                 ssnprintf->len_left -= len;
7010                 ssnprintf->len += len;
7011                 show->target += len;
7012         }
7013 }
7014
7015 int btf_type_snprintf_show(const struct btf *btf, u32 type_id, void *obj,
7016                            char *buf, int len, u64 flags)
7017 {
7018         struct btf_show_snprintf ssnprintf;
7019
7020         ssnprintf.show.target = buf;
7021         ssnprintf.show.flags = flags;
7022         ssnprintf.show.showfn = btf_snprintf_show;
7023         ssnprintf.len_left = len;
7024         ssnprintf.len = 0;
7025
7026         btf_type_show(btf, type_id, obj, (struct btf_show *)&ssnprintf);
7027
7028         /* If we encountered an error, return it. */
7029         if (ssnprintf.show.state.status)
7030                 return ssnprintf.show.state.status;
7031
7032         /* Otherwise return length we would have written */
7033         return ssnprintf.len;
7034 }
7035
7036 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7037 static void bpf_btf_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *filp)
7038 {
7039         const struct btf *btf = filp->private_data;
7040
7041         seq_printf(m, "btf_id:\t%u\n", btf->id);
7042 }
7043 #endif
7044
7045 static int btf_release(struct inode *inode, struct file *filp)
7046 {
7047         btf_put(filp->private_data);
7048         return 0;
7049 }
7050
7051 const struct file_operations btf_fops = {
7052 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7053         .show_fdinfo    = bpf_btf_show_fdinfo,
7054 #endif
7055         .release        = btf_release,
7056 };
7057
7058 static int __btf_new_fd(struct btf *btf)
7059 {
7060         return anon_inode_getfd("btf", &btf_fops, btf, O_RDONLY | O_CLOEXEC);
7061 }
7062
7063 int btf_new_fd(const union bpf_attr *attr, bpfptr_t uattr)
7064 {
7065         struct btf *btf;
7066         int ret;
7067
7068         btf = btf_parse(make_bpfptr(attr->btf, uattr.is_kernel),
7069                         attr->btf_size, attr->btf_log_level,
7070                         u64_to_user_ptr(attr->btf_log_buf),
7071                         attr->btf_log_size);
7072         if (IS_ERR(btf))
7073                 return PTR_ERR(btf);
7074
7075         ret = btf_alloc_id(btf);
7076         if (ret) {
7077                 btf_free(btf);
7078                 return ret;
7079         }
7080
7081         /*
7082          * The BTF ID is published to the userspace.
7083          * All BTF free must go through call_rcu() from
7084          * now on (i.e. free by calling btf_put()).
7085          */
7086
7087         ret = __btf_new_fd(btf);
7088         if (ret < 0)
7089                 btf_put(btf);
7090
7091         return ret;
7092 }
7093
7094 struct btf *btf_get_by_fd(int fd)
7095 {
7096         struct btf *btf;
7097         struct fd f;
7098
7099         f = fdget(fd);
7100
7101         if (!f.file)
7102                 return ERR_PTR(-EBADF);
7103
7104         if (f.file->f_op != &btf_fops) {
7105                 fdput(f);
7106                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7107         }
7108
7109         btf = f.file->private_data;
7110         refcount_inc(&btf->refcnt);
7111         fdput(f);
7112
7113         return btf;
7114 }
7115
7116 int btf_get_info_by_fd(const struct btf *btf,
7117                        const union bpf_attr *attr,
7118                        union bpf_attr __user *uattr)
7119 {
7120         struct bpf_btf_info __user *uinfo;
7121         struct bpf_btf_info info;
7122         u32 info_copy, btf_copy;
7123         void __user *ubtf;
7124         char __user *uname;
7125         u32 uinfo_len, uname_len, name_len;
7126         int ret = 0;
7127
7128         uinfo = u64_to_user_ptr(attr->info.info);
7129         uinfo_len = attr->info.info_len;
7130
7131         info_copy = min_t(u32, uinfo_len, sizeof(info));
7132         memset(&info, 0, sizeof(info));
7133         if (copy_from_user(&info, uinfo, info_copy))
7134                 return -EFAULT;
7135
7136         info.id = btf->id;
7137         ubtf = u64_to_user_ptr(info.btf);
7138         btf_copy = min_t(u32, btf->data_size, info.btf_size);
7139         if (copy_to_user(ubtf, btf->data, btf_copy))
7140                 return -EFAULT;
7141         info.btf_size = btf->data_size;
7142
7143         info.kernel_btf = btf->kernel_btf;
7144
7145         uname = u64_to_user_ptr(info.name);
7146         uname_len = info.name_len;
7147         if (!uname ^ !uname_len)
7148                 return -EINVAL;
7149
7150         name_len = strlen(btf->name);
7151         info.name_len = name_len;
7152
7153         if (uname) {
7154                 if (uname_len >= name_len + 1) {
7155                         if (copy_to_user(uname, btf->name, name_len + 1))
7156                                 return -EFAULT;
7157                 } else {
7158                         char zero = '\0';
7159
7160                         if (copy_to_user(uname, btf->name, uname_len - 1))
7161                                 return -EFAULT;
7162                         if (put_user(zero, uname + uname_len - 1))
7163                                 return -EFAULT;
7164                         /* let user-space know about too short buffer */
7165                         ret = -ENOSPC;
7166                 }
7167         }
7168
7169         if (copy_to_user(uinfo, &info, info_copy) ||
7170             put_user(info_copy, &uattr->info.info_len))
7171                 return -EFAULT;
7172
7173         return ret;
7174 }
7175
7176 int btf_get_fd_by_id(u32 id)
7177 {
7178         struct btf *btf;
7179         int fd;
7180
7181         rcu_read_lock();
7182         btf = idr_find(&btf_idr, id);
7183         if (!btf || !refcount_inc_not_zero(&btf->refcnt))
7184                 btf = ERR_PTR(-ENOENT);
7185         rcu_read_unlock();
7186
7187         if (IS_ERR(btf))
7188                 return PTR_ERR(btf);
7189
7190         fd = __btf_new_fd(btf);
7191         if (fd < 0)
7192                 btf_put(btf);
7193
7194         return fd;
7195 }
7196
7197 u32 btf_obj_id(const struct btf *btf)
7198 {
7199         return btf->id;
7200 }
7201
7202 bool btf_is_kernel(const struct btf *btf)
7203 {
7204         return btf->kernel_btf;
7205 }
7206
7207 bool btf_is_module(const struct btf *btf)
7208 {
7209         return btf->kernel_btf && strcmp(btf->name, "vmlinux") != 0;
7210 }
7211
7212 enum {
7213         BTF_MODULE_F_LIVE = (1 << 0),
7214 };
7215
7216 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7217 struct btf_module {
7218         struct list_head list;
7219         struct module *module;
7220         struct btf *btf;
7221         struct bin_attribute *sysfs_attr;
7222         int flags;
7223 };
7224
7225 static LIST_HEAD(btf_modules);
7226 static DEFINE_MUTEX(btf_module_mutex);
7227
7228 static ssize_t
7229 btf_module_read(struct file *file, struct kobject *kobj,
7230                 struct bin_attribute *bin_attr,
7231                 char *buf, loff_t off, size_t len)
7232 {
7233         const struct btf *btf = bin_attr->private;
7234
7235         memcpy(buf, btf->data + off, len);
7236         return len;
7237 }
7238
7239 static void purge_cand_cache(struct btf *btf);
7240
7241 static int btf_module_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long op,
7242                              void *module)
7243 {
7244         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7245         struct module *mod = module;
7246         struct btf *btf;
7247         int err = 0;
7248
7249         if (mod->btf_data_size == 0 ||
7250             (op != MODULE_STATE_COMING && op != MODULE_STATE_LIVE &&
7251              op != MODULE_STATE_GOING))
7252                 goto out;
7253
7254         switch (op) {
7255         case MODULE_STATE_COMING:
7256                 btf_mod = kzalloc(sizeof(*btf_mod), GFP_KERNEL);
7257                 if (!btf_mod) {
7258                         err = -ENOMEM;
7259                         goto out;
7260                 }
7261                 btf = btf_parse_module(mod->name, mod->btf_data, mod->btf_data_size);
7262                 if (IS_ERR(btf)) {
7263                         pr_warn("failed to validate module [%s] BTF: %ld\n",
7264                                 mod->name, PTR_ERR(btf));
7265                         kfree(btf_mod);
7266                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_MODULE_ALLOW_BTF_MISMATCH))
7267                                 err = PTR_ERR(btf);
7268                         goto out;
7269                 }
7270                 err = btf_alloc_id(btf);
7271                 if (err) {
7272                         btf_free(btf);
7273                         kfree(btf_mod);
7274                         goto out;
7275                 }
7276
7277                 purge_cand_cache(NULL);
7278                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7279                 btf_mod->module = module;
7280                 btf_mod->btf = btf;
7281                 list_add(&btf_mod->list, &btf_modules);
7282                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7283
7284                 if (IS_ENABLED(CONFIG_SYSFS)) {
7285                         struct bin_attribute *attr;
7286
7287                         attr = kzalloc(sizeof(*attr), GFP_KERNEL);
7288                         if (!attr)
7289                                 goto out;
7290
7291                         sysfs_bin_attr_init(attr);
7292                         attr->attr.name = btf->name;
7293                         attr->attr.mode = 0444;
7294                         attr->size = btf->data_size;
7295                         attr->private = btf;
7296                         attr->read = btf_module_read;
7297
7298                         err = sysfs_create_bin_file(btf_kobj, attr);
7299                         if (err) {
7300                                 pr_warn("failed to register module [%s] BTF in sysfs: %d\n",
7301                                         mod->name, err);
7302                                 kfree(attr);
7303                                 err = 0;
7304                                 goto out;
7305                         }
7306
7307                         btf_mod->sysfs_attr = attr;
7308                 }
7309
7310                 break;
7311         case MODULE_STATE_LIVE:
7312                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7313                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7314                         if (btf_mod->module != module)
7315                                 continue;
7316
7317                         btf_mod->flags |= BTF_MODULE_F_LIVE;
7318                         break;
7319                 }
7320                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7321                 break;
7322         case MODULE_STATE_GOING:
7323                 mutex_lock(&btf_module_mutex);
7324                 list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7325                         if (btf_mod->module != module)
7326                                 continue;
7327
7328                         list_del(&btf_mod->list);
7329                         if (btf_mod->sysfs_attr)
7330                                 sysfs_remove_bin_file(btf_kobj, btf_mod->sysfs_attr);
7331                         purge_cand_cache(btf_mod->btf);
7332                         btf_put(btf_mod->btf);
7333                         kfree(btf_mod->sysfs_attr);
7334                         kfree(btf_mod);
7335                         break;
7336                 }
7337                 mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7338                 break;
7339         }
7340 out:
7341         return notifier_from_errno(err);
7342 }
7343
7344 static struct notifier_block btf_module_nb = {
7345         .notifier_call = btf_module_notify,
7346 };
7347
7348 static int __init btf_module_init(void)
7349 {
7350         register_module_notifier(&btf_module_nb);
7351         return 0;
7352 }
7353
7354 fs_initcall(btf_module_init);
7355 #endif /* CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES */
7356
7357 struct module *btf_try_get_module(const struct btf *btf)
7358 {
7359         struct module *res = NULL;
7360 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7361         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7362
7363         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7364         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7365                 if (btf_mod->btf != btf)
7366                         continue;
7367
7368                 /* We must only consider module whose __init routine has
7369                  * finished, hence we must check for BTF_MODULE_F_LIVE flag,
7370                  * which is set from the notifier callback for
7371                  * MODULE_STATE_LIVE.
7372                  */
7373                 if ((btf_mod->flags & BTF_MODULE_F_LIVE) && try_module_get(btf_mod->module))
7374                         res = btf_mod->module;
7375
7376                 break;
7377         }
7378         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7379 #endif
7380
7381         return res;
7382 }
7383
7384 /* Returns struct btf corresponding to the struct module.
7385  * This function can return NULL or ERR_PTR.
7386  */
7387 static struct btf *btf_get_module_btf(const struct module *module)
7388 {
7389 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7390         struct btf_module *btf_mod, *tmp;
7391 #endif
7392         struct btf *btf = NULL;
7393
7394         if (!module) {
7395                 btf = bpf_get_btf_vmlinux();
7396                 if (!IS_ERR_OR_NULL(btf))
7397                         btf_get(btf);
7398                 return btf;
7399         }
7400
7401 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7402         mutex_lock(&btf_module_mutex);
7403         list_for_each_entry_safe(btf_mod, tmp, &btf_modules, list) {
7404                 if (btf_mod->module != module)
7405                         continue;
7406
7407                 btf_get(btf_mod->btf);
7408                 btf = btf_mod->btf;
7409                 break;
7410         }
7411         mutex_unlock(&btf_module_mutex);
7412 #endif
7413
7414         return btf;
7415 }
7416
7417 BPF_CALL_4(bpf_btf_find_by_name_kind, char *, name, int, name_sz, u32, kind, int, flags)
7418 {
7419         struct btf *btf = NULL;
7420         int btf_obj_fd = 0;
7421         long ret;
7422
7423         if (flags)
7424                 return -EINVAL;
7425
7426         if (name_sz <= 1 || name[name_sz - 1])
7427                 return -EINVAL;
7428
7429         ret = bpf_find_btf_id(name, kind, &btf);
7430         if (ret > 0 && btf_is_module(btf)) {
7431                 btf_obj_fd = __btf_new_fd(btf);
7432                 if (btf_obj_fd < 0) {
7433                         btf_put(btf);
7434                         return btf_obj_fd;
7435                 }
7436                 return ret | (((u64)btf_obj_fd) << 32);
7437         }
7438         if (ret > 0)
7439                 btf_put(btf);
7440         return ret;
7441 }
7442
7443 const struct bpf_func_proto bpf_btf_find_by_name_kind_proto = {
7444         .func           = bpf_btf_find_by_name_kind,
7445         .gpl_only       = false,
7446         .ret_type       = RET_INTEGER,
7447         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_MEM | MEM_RDONLY,
7448         .arg2_type      = ARG_CONST_SIZE,
7449         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
7450         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
7451 };
7452
7453 BTF_ID_LIST_GLOBAL(btf_tracing_ids, MAX_BTF_TRACING_TYPE)
7454 #define BTF_TRACING_TYPE(name, type) BTF_ID(struct, type)
7455 BTF_TRACING_TYPE_xxx
7456 #undef BTF_TRACING_TYPE
7457
7458 /* Kernel Function (kfunc) BTF ID set registration API */
7459
7460 static int btf_populate_kfunc_set(struct btf *btf, enum btf_kfunc_hook hook,
7461                                   struct btf_id_set8 *add_set)
7462 {
7463         bool vmlinux_set = !btf_is_module(btf);
7464         struct btf_kfunc_set_tab *tab;
7465         struct btf_id_set8 *set;
7466         u32 set_cnt;
7467         int ret;
7468
7469         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX) {
7470                 ret = -EINVAL;
7471                 goto end;
7472         }
7473
7474         if (!add_set->cnt)
7475                 return 0;
7476
7477         tab = btf->kfunc_set_tab;
7478         if (!tab) {
7479                 tab = kzalloc(sizeof(*tab), GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7480                 if (!tab)
7481                         return -ENOMEM;
7482                 btf->kfunc_set_tab = tab;
7483         }
7484
7485         set = tab->sets[hook];
7486         /* Warn when register_btf_kfunc_id_set is called twice for the same hook
7487          * for module sets.
7488          */
7489         if (WARN_ON_ONCE(set && !vmlinux_set)) {
7490                 ret = -EINVAL;
7491                 goto end;
7492         }
7493
7494         /* We don't need to allocate, concatenate, and sort module sets, because
7495          * only one is allowed per hook. Hence, we can directly assign the
7496          * pointer and return.
7497          */
7498         if (!vmlinux_set) {
7499                 tab->sets[hook] = add_set;
7500                 return 0;
7501         }
7502
7503         /* In case of vmlinux sets, there may be more than one set being
7504          * registered per hook. To create a unified set, we allocate a new set
7505          * and concatenate all individual sets being registered. While each set
7506          * is individually sorted, they may become unsorted when concatenated,
7507          * hence re-sorting the final set again is required to make binary
7508          * searching the set using btf_id_set8_contains function work.
7509          */
7510         set_cnt = set ? set->cnt : 0;
7511
7512         if (set_cnt > U32_MAX - add_set->cnt) {
7513                 ret = -EOVERFLOW;
7514                 goto end;
7515         }
7516
7517         if (set_cnt + add_set->cnt > BTF_KFUNC_SET_MAX_CNT) {
7518                 ret = -E2BIG;
7519                 goto end;
7520         }
7521
7522         /* Grow set */
7523         set = krealloc(tab->sets[hook],
7524                        offsetof(struct btf_id_set8, pairs[set_cnt + add_set->cnt]),
7525                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7526         if (!set) {
7527                 ret = -ENOMEM;
7528                 goto end;
7529         }
7530
7531         /* For newly allocated set, initialize set->cnt to 0 */
7532         if (!tab->sets[hook])
7533                 set->cnt = 0;
7534         tab->sets[hook] = set;
7535
7536         /* Concatenate the two sets */
7537         memcpy(set->pairs + set->cnt, add_set->pairs, add_set->cnt * sizeof(set->pairs[0]));
7538         set->cnt += add_set->cnt;
7539
7540         sort(set->pairs, set->cnt, sizeof(set->pairs[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7541
7542         return 0;
7543 end:
7544         btf_free_kfunc_set_tab(btf);
7545         return ret;
7546 }
7547
7548 static u32 *__btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7549                                         enum btf_kfunc_hook hook,
7550                                         u32 kfunc_btf_id)
7551 {
7552         struct btf_id_set8 *set;
7553         u32 *id;
7554
7555         if (hook >= BTF_KFUNC_HOOK_MAX)
7556                 return NULL;
7557         if (!btf->kfunc_set_tab)
7558                 return NULL;
7559         set = btf->kfunc_set_tab->sets[hook];
7560         if (!set)
7561                 return NULL;
7562         id = btf_id_set8_contains(set, kfunc_btf_id);
7563         if (!id)
7564                 return NULL;
7565         /* The flags for BTF ID are located next to it */
7566         return id + 1;
7567 }
7568
7569 static int bpf_prog_type_to_kfunc_hook(enum bpf_prog_type prog_type)
7570 {
7571         switch (prog_type) {
7572         case BPF_PROG_TYPE_UNSPEC:
7573                 return BTF_KFUNC_HOOK_COMMON;
7574         case BPF_PROG_TYPE_XDP:
7575                 return BTF_KFUNC_HOOK_XDP;
7576         case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
7577                 return BTF_KFUNC_HOOK_TC;
7578         case BPF_PROG_TYPE_STRUCT_OPS:
7579                 return BTF_KFUNC_HOOK_STRUCT_OPS;
7580         case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
7581         case BPF_PROG_TYPE_LSM:
7582                 return BTF_KFUNC_HOOK_TRACING;
7583         case BPF_PROG_TYPE_SYSCALL:
7584                 return BTF_KFUNC_HOOK_SYSCALL;
7585         default:
7586                 return BTF_KFUNC_HOOK_MAX;
7587         }
7588 }
7589
7590 /* Caution:
7591  * Reference to the module (obtained using btf_try_get_module) corresponding to
7592  * the struct btf *MUST* be held when calling this function from verifier
7593  * context. This is usually true as we stash references in prog's kfunc_btf_tab;
7594  * keeping the reference for the duration of the call provides the necessary
7595  * protection for looking up a well-formed btf->kfunc_set_tab.
7596  */
7597 u32 *btf_kfunc_id_set_contains(const struct btf *btf,
7598                                enum bpf_prog_type prog_type,
7599                                u32 kfunc_btf_id)
7600 {
7601         enum btf_kfunc_hook hook;
7602         u32 *kfunc_flags;
7603
7604         kfunc_flags = __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_COMMON, kfunc_btf_id);
7605         if (kfunc_flags)
7606                 return kfunc_flags;
7607
7608         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7609         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, hook, kfunc_btf_id);
7610 }
7611
7612 u32 *btf_kfunc_is_modify_return(const struct btf *btf, u32 kfunc_btf_id)
7613 {
7614         return __btf_kfunc_id_set_contains(btf, BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kfunc_btf_id);
7615 }
7616
7617 static int __register_btf_kfunc_id_set(enum btf_kfunc_hook hook,
7618                                        const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7619 {
7620         struct btf *btf;
7621         int ret;
7622
7623         btf = btf_get_module_btf(kset->owner);
7624         if (!btf) {
7625                 if (!kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7626                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register kfuncs\n");
7627                         return -ENOENT;
7628                 }
7629                 if (kset->owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7630                         pr_err("missing module BTF, cannot register kfuncs\n");
7631                         return -ENOENT;
7632                 }
7633                 return 0;
7634         }
7635         if (IS_ERR(btf))
7636                 return PTR_ERR(btf);
7637
7638         ret = btf_populate_kfunc_set(btf, hook, kset->set);
7639         btf_put(btf);
7640         return ret;
7641 }
7642
7643 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7644 int register_btf_kfunc_id_set(enum bpf_prog_type prog_type,
7645                               const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7646 {
7647         enum btf_kfunc_hook hook;
7648
7649         hook = bpf_prog_type_to_kfunc_hook(prog_type);
7650         return __register_btf_kfunc_id_set(hook, kset);
7651 }
7652 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_kfunc_id_set);
7653
7654 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7655 int register_btf_fmodret_id_set(const struct btf_kfunc_id_set *kset)
7656 {
7657         return __register_btf_kfunc_id_set(BTF_KFUNC_HOOK_FMODRET, kset);
7658 }
7659 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_fmodret_id_set);
7660
7661 s32 btf_find_dtor_kfunc(struct btf *btf, u32 btf_id)
7662 {
7663         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7664         struct btf_id_dtor_kfunc *dtor;
7665
7666         if (!tab)
7667                 return -ENOENT;
7668         /* Even though the size of tab->dtors[0] is > sizeof(u32), we only need
7669          * to compare the first u32 with btf_id, so we can reuse btf_id_cmp_func.
7670          */
7671         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc, btf_id) != 0);
7672         dtor = bsearch(&btf_id, tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func);
7673         if (!dtor)
7674                 return -ENOENT;
7675         return dtor->kfunc_btf_id;
7676 }
7677
7678 static int btf_check_dtor_kfuncs(struct btf *btf, const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 cnt)
7679 {
7680         const struct btf_type *dtor_func, *dtor_func_proto, *t;
7681         const struct btf_param *args;
7682         s32 dtor_btf_id;
7683         u32 nr_args, i;
7684
7685         for (i = 0; i < cnt; i++) {
7686                 dtor_btf_id = dtors[i].kfunc_btf_id;
7687
7688                 dtor_func = btf_type_by_id(btf, dtor_btf_id);
7689                 if (!dtor_func || !btf_type_is_func(dtor_func))
7690                         return -EINVAL;
7691
7692                 dtor_func_proto = btf_type_by_id(btf, dtor_func->type);
7693                 if (!dtor_func_proto || !btf_type_is_func_proto(dtor_func_proto))
7694                         return -EINVAL;
7695
7696                 /* Make sure the prototype of the destructor kfunc is 'void func(type *)' */
7697                 t = btf_type_by_id(btf, dtor_func_proto->type);
7698                 if (!t || !btf_type_is_void(t))
7699                         return -EINVAL;
7700
7701                 nr_args = btf_type_vlen(dtor_func_proto);
7702                 if (nr_args != 1)
7703                         return -EINVAL;
7704                 args = btf_params(dtor_func_proto);
7705                 t = btf_type_by_id(btf, args[0].type);
7706                 /* Allow any pointer type, as width on targets Linux supports
7707                  * will be same for all pointer types (i.e. sizeof(void *))
7708                  */
7709                 if (!t || !btf_type_is_ptr(t))
7710                         return -EINVAL;
7711         }
7712         return 0;
7713 }
7714
7715 /* This function must be invoked only from initcalls/module init functions */
7716 int register_btf_id_dtor_kfuncs(const struct btf_id_dtor_kfunc *dtors, u32 add_cnt,
7717                                 struct module *owner)
7718 {
7719         struct btf_id_dtor_kfunc_tab *tab;
7720         struct btf *btf;
7721         u32 tab_cnt;
7722         int ret;
7723
7724         btf = btf_get_module_btf(owner);
7725         if (!btf) {
7726                 if (!owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF)) {
7727                         pr_err("missing vmlinux BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7728                         return -ENOENT;
7729                 }
7730                 if (owner && IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES)) {
7731                         pr_err("missing module BTF, cannot register dtor kfuncs\n");
7732                         return -ENOENT;
7733                 }
7734                 return 0;
7735         }
7736         if (IS_ERR(btf))
7737                 return PTR_ERR(btf);
7738
7739         if (add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7740                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7741                 ret = -E2BIG;
7742                 goto end;
7743         }
7744
7745         /* Ensure that the prototype of dtor kfuncs being registered is sane */
7746         ret = btf_check_dtor_kfuncs(btf, dtors, add_cnt);
7747         if (ret < 0)
7748                 goto end;
7749
7750         tab = btf->dtor_kfunc_tab;
7751         /* Only one call allowed for modules */
7752         if (WARN_ON_ONCE(tab && btf_is_module(btf))) {
7753                 ret = -EINVAL;
7754                 goto end;
7755         }
7756
7757         tab_cnt = tab ? tab->cnt : 0;
7758         if (tab_cnt > U32_MAX - add_cnt) {
7759                 ret = -EOVERFLOW;
7760                 goto end;
7761         }
7762         if (tab_cnt + add_cnt >= BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT) {
7763                 pr_err("cannot register more than %d kfunc destructors\n", BTF_DTOR_KFUNC_MAX_CNT);
7764                 ret = -E2BIG;
7765                 goto end;
7766         }
7767
7768         tab = krealloc(btf->dtor_kfunc_tab,
7769                        offsetof(struct btf_id_dtor_kfunc_tab, dtors[tab_cnt + add_cnt]),
7770                        GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
7771         if (!tab) {
7772                 ret = -ENOMEM;
7773                 goto end;
7774         }
7775
7776         if (!btf->dtor_kfunc_tab)
7777                 tab->cnt = 0;
7778         btf->dtor_kfunc_tab = tab;
7779
7780         memcpy(tab->dtors + tab->cnt, dtors, add_cnt * sizeof(tab->dtors[0]));
7781         tab->cnt += add_cnt;
7782
7783         sort(tab->dtors, tab->cnt, sizeof(tab->dtors[0]), btf_id_cmp_func, NULL);
7784
7785         return 0;
7786 end:
7787         btf_free_dtor_kfunc_tab(btf);
7788         btf_put(btf);
7789         return ret;
7790 }
7791 EXPORT_SYMBOL_GPL(register_btf_id_dtor_kfuncs);
7792
7793 #define MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH 2
7794
7795 /* Check local and target types for compatibility. This check is used for
7796  * type-based CO-RE relocations and follow slightly different rules than
7797  * field-based relocations. This function assumes that root types were already
7798  * checked for name match. Beyond that initial root-level name check, names
7799  * are completely ignored. Compatibility rules are as follows:
7800  *   - any two STRUCTs/UNIONs/FWDs/ENUMs/INTs/ENUM64s are considered compatible, but
7801  *     kind should match for local and target types (i.e., STRUCT is not
7802  *     compatible with UNION);
7803  *   - for ENUMs/ENUM64s, the size is ignored;
7804  *   - for INT, size and signedness are ignored;
7805  *   - for ARRAY, dimensionality is ignored, element types are checked for
7806  *     compatibility recursively;
7807  *   - CONST/VOLATILE/RESTRICT modifiers are ignored;
7808  *   - TYPEDEFs/PTRs are compatible if types they pointing to are compatible;
7809  *   - FUNC_PROTOs are compatible if they have compatible signature: same
7810  *     number of input args and compatible return and argument types.
7811  * These rules are not set in stone and probably will be adjusted as we get
7812  * more experience with using BPF CO-RE relocations.
7813  */
7814 int bpf_core_types_are_compat(const struct btf *local_btf, __u32 local_id,
7815                               const struct btf *targ_btf, __u32 targ_id)
7816 {
7817         return __bpf_core_types_are_compat(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id,
7818                                            MAX_TYPES_ARE_COMPAT_DEPTH);
7819 }
7820
7821 #define MAX_TYPES_MATCH_DEPTH 2
7822
7823 int bpf_core_types_match(const struct btf *local_btf, u32 local_id,
7824                          const struct btf *targ_btf, u32 targ_id)
7825 {
7826         return __bpf_core_types_match(local_btf, local_id, targ_btf, targ_id, false,
7827                                       MAX_TYPES_MATCH_DEPTH);
7828 }
7829
7830 static bool bpf_core_is_flavor_sep(const char *s)
7831 {
7832         /* check X___Y name pattern, where X and Y are not underscores */
7833         return s[0] != '_' &&                                 /* X */
7834                s[1] == '_' && s[2] == '_' && s[3] == '_' &&   /* ___ */
7835                s[4] != '_';                                   /* Y */
7836 }
7837
7838 size_t bpf_core_essential_name_len(const char *name)
7839 {
7840         size_t n = strlen(name);
7841         int i;
7842
7843         for (i = n - 5; i >= 0; i--) {
7844                 if (bpf_core_is_flavor_sep(name + i))
7845                         return i + 1;
7846         }
7847         return n;
7848 }
7849
7850 struct bpf_cand_cache {
7851         const char *name;
7852         u32 name_len;
7853         u16 kind;
7854         u16 cnt;
7855         struct {
7856                 const struct btf *btf;
7857                 u32 id;
7858         } cands[];
7859 };
7860
7861 static void bpf_free_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
7862 {
7863         if (!cands->cnt)
7864                 /* empty candidate array was allocated on stack */
7865                 return;
7866         kfree(cands);
7867 }
7868
7869 static void bpf_free_cands_from_cache(struct bpf_cand_cache *cands)
7870 {
7871         kfree(cands->name);
7872         kfree(cands);
7873 }
7874
7875 #define VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE 31
7876 static struct bpf_cand_cache *vmlinux_cand_cache[VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE];
7877
7878 #define MODULE_CAND_CACHE_SIZE 31
7879 static struct bpf_cand_cache *module_cand_cache[MODULE_CAND_CACHE_SIZE];
7880
7881 static DEFINE_MUTEX(cand_cache_mutex);
7882
7883 static void __print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log,
7884                                struct bpf_cand_cache **cache,
7885                                int cache_size)
7886 {
7887         struct bpf_cand_cache *cc;
7888         int i, j;
7889
7890         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
7891                 cc = cache[i];
7892                 if (!cc)
7893                         continue;
7894                 bpf_log(log, "[%d]%s(", i, cc->name);
7895                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++) {
7896                         bpf_log(log, "%d", cc->cands[j].id);
7897                         if (j < cc->cnt - 1)
7898                                 bpf_log(log, " ");
7899                 }
7900                 bpf_log(log, "), ");
7901         }
7902 }
7903
7904 static void print_cand_cache(struct bpf_verifier_log *log)
7905 {
7906         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
7907         bpf_log(log, "vmlinux_cand_cache:");
7908         __print_cand_cache(log, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
7909         bpf_log(log, "\nmodule_cand_cache:");
7910         __print_cand_cache(log, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
7911         bpf_log(log, "\n");
7912         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
7913 }
7914
7915 static u32 hash_cands(struct bpf_cand_cache *cands)
7916 {
7917         return jhash(cands->name, cands->name_len, 0);
7918 }
7919
7920 static struct bpf_cand_cache *check_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
7921                                                struct bpf_cand_cache **cache,
7922                                                int cache_size)
7923 {
7924         struct bpf_cand_cache *cc = cache[hash_cands(cands) % cache_size];
7925
7926         if (cc && cc->name_len == cands->name_len &&
7927             !strncmp(cc->name, cands->name, cands->name_len))
7928                 return cc;
7929         return NULL;
7930 }
7931
7932 static size_t sizeof_cands(int cnt)
7933 {
7934         return offsetof(struct bpf_cand_cache, cands[cnt]);
7935 }
7936
7937 static struct bpf_cand_cache *populate_cand_cache(struct bpf_cand_cache *cands,
7938                                                   struct bpf_cand_cache **cache,
7939                                                   int cache_size)
7940 {
7941         struct bpf_cand_cache **cc = &cache[hash_cands(cands) % cache_size], *new_cands;
7942
7943         if (*cc) {
7944                 bpf_free_cands_from_cache(*cc);
7945                 *cc = NULL;
7946         }
7947         new_cands = kmemdup(cands, sizeof_cands(cands->cnt), GFP_KERNEL);
7948         if (!new_cands) {
7949                 bpf_free_cands(cands);
7950                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7951         }
7952         /* strdup the name, since it will stay in cache.
7953          * the cands->name points to strings in prog's BTF and the prog can be unloaded.
7954          */
7955         new_cands->name = kmemdup_nul(cands->name, cands->name_len, GFP_KERNEL);
7956         bpf_free_cands(cands);
7957         if (!new_cands->name) {
7958                 kfree(new_cands);
7959                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7960         }
7961         *cc = new_cands;
7962         return new_cands;
7963 }
7964
7965 #ifdef CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES
7966 static void __purge_cand_cache(struct btf *btf, struct bpf_cand_cache **cache,
7967                                int cache_size)
7968 {
7969         struct bpf_cand_cache *cc;
7970         int i, j;
7971
7972         for (i = 0; i < cache_size; i++) {
7973                 cc = cache[i];
7974                 if (!cc)
7975                         continue;
7976                 if (!btf) {
7977                         /* when new module is loaded purge all of module_cand_cache,
7978                          * since new module might have candidates with the name
7979                          * that matches cached cands.
7980                          */
7981                         bpf_free_cands_from_cache(cc);
7982                         cache[i] = NULL;
7983                         continue;
7984                 }
7985                 /* when module is unloaded purge cache entries
7986                  * that match module's btf
7987                  */
7988                 for (j = 0; j < cc->cnt; j++)
7989                         if (cc->cands[j].btf == btf) {
7990                                 bpf_free_cands_from_cache(cc);
7991                                 cache[i] = NULL;
7992                                 break;
7993                         }
7994         }
7995
7996 }
7997
7998 static void purge_cand_cache(struct btf *btf)
7999 {
8000         mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8001         __purge_cand_cache(btf, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8002         mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8003 }
8004 #endif
8005
8006 static struct bpf_cand_cache *
8007 bpf_core_add_cands(struct bpf_cand_cache *cands, const struct btf *targ_btf,
8008                    int targ_start_id)
8009 {
8010         struct bpf_cand_cache *new_cands;
8011         const struct btf_type *t;
8012         const char *targ_name;
8013         size_t targ_essent_len;
8014         int n, i;
8015
8016         n = btf_nr_types(targ_btf);
8017         for (i = targ_start_id; i < n; i++) {
8018                 t = btf_type_by_id(targ_btf, i);
8019                 if (btf_kind(t) != cands->kind)
8020                         continue;
8021
8022                 targ_name = btf_name_by_offset(targ_btf, t->name_off);
8023                 if (!targ_name)
8024                         continue;
8025
8026                 /* the resched point is before strncmp to make sure that search
8027                  * for non-existing name will have a chance to schedule().
8028                  */
8029                 cond_resched();
8030
8031                 if (strncmp(cands->name, targ_name, cands->name_len) != 0)
8032                         continue;
8033
8034                 targ_essent_len = bpf_core_essential_name_len(targ_name);
8035                 if (targ_essent_len != cands->name_len)
8036                         continue;
8037
8038                 /* most of the time there is only one candidate for a given kind+name pair */
8039                 new_cands = kmalloc(sizeof_cands(cands->cnt + 1), GFP_KERNEL);
8040                 if (!new_cands) {
8041                         bpf_free_cands(cands);
8042                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8043                 }
8044
8045                 memcpy(new_cands, cands, sizeof_cands(cands->cnt));
8046                 bpf_free_cands(cands);
8047                 cands = new_cands;
8048                 cands->cands[cands->cnt].btf = targ_btf;
8049                 cands->cands[cands->cnt].id = i;
8050                 cands->cnt++;
8051         }
8052         return cands;
8053 }
8054
8055 static struct bpf_cand_cache *
8056 bpf_core_find_cands(struct bpf_core_ctx *ctx, u32 local_type_id)
8057 {
8058         struct bpf_cand_cache *cands, *cc, local_cand = {};
8059         const struct btf *local_btf = ctx->btf;
8060         const struct btf_type *local_type;
8061         const struct btf *main_btf;
8062         size_t local_essent_len;
8063         struct btf *mod_btf;
8064         const char *name;
8065         int id;
8066
8067         main_btf = bpf_get_btf_vmlinux();
8068         if (IS_ERR(main_btf))
8069                 return ERR_CAST(main_btf);
8070         if (!main_btf)
8071                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8072
8073         local_type = btf_type_by_id(local_btf, local_type_id);
8074         if (!local_type)
8075                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8076
8077         name = btf_name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
8078         if (str_is_empty(name))
8079                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8080         local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(name);
8081
8082         cands = &local_cand;
8083         cands->name = name;
8084         cands->kind = btf_kind(local_type);
8085         cands->name_len = local_essent_len;
8086
8087         cc = check_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8088         /* cands is a pointer to stack here */
8089         if (cc) {
8090                 if (cc->cnt)
8091                         return cc;
8092                 goto check_modules;
8093         }
8094
8095         /* Attempt to find target candidates in vmlinux BTF first */
8096         cands = bpf_core_add_cands(cands, main_btf, 1);
8097         if (IS_ERR(cands))
8098                 return ERR_CAST(cands);
8099
8100         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0 */
8101
8102         /* populate cache even when cands->cnt == 0 */
8103         cc = populate_cand_cache(cands, vmlinux_cand_cache, VMLINUX_CAND_CACHE_SIZE);
8104         if (IS_ERR(cc))
8105                 return ERR_CAST(cc);
8106
8107         /* if vmlinux BTF has any candidate, don't go for module BTFs */
8108         if (cc->cnt)
8109                 return cc;
8110
8111 check_modules:
8112         /* cands is a pointer to stack here and cands->cnt == 0 */
8113         cc = check_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8114         if (cc)
8115                 /* if cache has it return it even if cc->cnt == 0 */
8116                 return cc;
8117
8118         /* If candidate is not found in vmlinux's BTF then search in module's BTFs */
8119         spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
8120         idr_for_each_entry(&btf_idr, mod_btf, id) {
8121                 if (!btf_is_module(mod_btf))
8122                         continue;
8123                 /* linear search could be slow hence unlock/lock
8124                  * the IDR to avoiding holding it for too long
8125                  */
8126                 btf_get(mod_btf);
8127                 spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
8128                 cands = bpf_core_add_cands(cands, mod_btf, btf_nr_types(main_btf));
8129                 if (IS_ERR(cands)) {
8130                         btf_put(mod_btf);
8131                         return ERR_CAST(cands);
8132                 }
8133                 spin_lock_bh(&btf_idr_lock);
8134                 btf_put(mod_btf);
8135         }
8136         spin_unlock_bh(&btf_idr_lock);
8137         /* cands is a pointer to kmalloced memory here if cands->cnt > 0
8138          * or pointer to stack if cands->cnd == 0.
8139          * Copy it into the cache even when cands->cnt == 0 and
8140          * return the result.
8141          */
8142         return populate_cand_cache(cands, module_cand_cache, MODULE_CAND_CACHE_SIZE);
8143 }
8144
8145 int bpf_core_apply(struct bpf_core_ctx *ctx, const struct bpf_core_relo *relo,
8146                    int relo_idx, void *insn)
8147 {
8148         bool need_cands = relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL;
8149         struct bpf_core_cand_list cands = {};
8150         struct bpf_core_relo_res targ_res;
8151         struct bpf_core_spec *specs;
8152         int err;
8153
8154         /* ~4k of temp memory necessary to convert LLVM spec like "0:1:0:5"
8155          * into arrays of btf_ids of struct fields and array indices.
8156          */
8157         specs = kcalloc(3, sizeof(*specs), GFP_KERNEL);
8158         if (!specs)
8159                 return -ENOMEM;
8160
8161         if (need_cands) {
8162                 struct bpf_cand_cache *cc;
8163                 int i;
8164
8165                 mutex_lock(&cand_cache_mutex);
8166                 cc = bpf_core_find_cands(ctx, relo->type_id);
8167                 if (IS_ERR(cc)) {
8168                         bpf_log(ctx->log, "target candidate search failed for %d\n",
8169                                 relo->type_id);
8170                         err = PTR_ERR(cc);
8171                         goto out;
8172                 }
8173                 if (cc->cnt) {
8174                         cands.cands = kcalloc(cc->cnt, sizeof(*cands.cands), GFP_KERNEL);
8175                         if (!cands.cands) {
8176                                 err = -ENOMEM;
8177                                 goto out;
8178                         }
8179                 }
8180                 for (i = 0; i < cc->cnt; i++) {
8181                         bpf_log(ctx->log,
8182                                 "CO-RE relocating %s %s: found target candidate [%d]\n",
8183                                 btf_kind_str[cc->kind], cc->name, cc->cands[i].id);
8184                         cands.cands[i].btf = cc->cands[i].btf;
8185                         cands.cands[i].id = cc->cands[i].id;
8186                 }
8187                 cands.len = cc->cnt;
8188                 /* cand_cache_mutex needs to span the cache lookup and
8189                  * copy of btf pointer into bpf_core_cand_list,
8190                  * since module can be unloaded while bpf_core_calc_relo_insn
8191                  * is working with module's btf.
8192                  */
8193         }
8194
8195         err = bpf_core_calc_relo_insn((void *)ctx->log, relo, relo_idx, ctx->btf, &cands, specs,
8196                                       &targ_res);
8197         if (err)
8198                 goto out;
8199
8200         err = bpf_core_patch_insn((void *)ctx->log, insn, relo->insn_off / 8, relo, relo_idx,
8201                                   &targ_res);
8202
8203 out:
8204         kfree(specs);
8205         if (need_cands) {
8206                 kfree(cands.cands);
8207                 mutex_unlock(&cand_cache_mutex);
8208                 if (ctx->log->level & BPF_LOG_LEVEL2)
8209                         print_cand_cache(ctx->log);
8210         }
8211         return err;
8212 }
This page took 0.482764 seconds and 4 git commands to generate.