kernel/bpf/core.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
   4  *
   5  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
   6  * internal format has been designed by PLUMgrid:
   7  *
   8  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
   9  *
  10  * Authors:
  11  *
  12  *      Jay Schulist <[email protected]>
  13  *      Alexei Starovoitov <[email protected]>
  14  *      Daniel Borkmann <[email protected]>
  15  *
  16  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
  17  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
  18  */
  19
  20 #include <uapi/linux/btf.h>
  21 #include <linux/filter.h>
  22 #include <linux/skbuff.h>
  23 #include <linux/vmalloc.h>
  24 #include <linux/random.h>
  25 #include <linux/moduleloader.h>
  26 #include <linux/bpf.h>
  27 #include <linux/btf.h>
  28 #include <linux/frame.h>
  29 #include <linux/rbtree_latch.h>
  30 #include <linux/kallsyms.h>
  31 #include <linux/rcupdate.h>
  32 #include <linux/perf_event.h>
  33 #include <linux/extable.h>
  34 #include <linux/log2.h>
  35 #include <asm/unaligned.h>
  36
  37 /* Registers */
  38 #define BPF_R0  regs[BPF_REG_0]
  39 #define BPF_R1  regs[BPF_REG_1]
  40 #define BPF_R2  regs[BPF_REG_2]
  41 #define BPF_R3  regs[BPF_REG_3]
  42 #define BPF_R4  regs[BPF_REG_4]
  43 #define BPF_R5  regs[BPF_REG_5]
  44 #define BPF_R6  regs[BPF_REG_6]
  45 #define BPF_R7  regs[BPF_REG_7]
  46 #define BPF_R8  regs[BPF_REG_8]
  47 #define BPF_R9  regs[BPF_REG_9]
  48 #define BPF_R10 regs[BPF_REG_10]
  49
  50 /* Named registers */
  51 #define DST     regs[insn->dst_reg]
  52 #define SRC     regs[insn->src_reg]
  53 #define FP      regs[BPF_REG_FP]
  54 #define AX      regs[BPF_REG_AX]
  55 #define ARG1    regs[BPF_REG_ARG1]
  56 #define CTX     regs[BPF_REG_CTX]
  57 #define IMM     insn->imm
  58
  59 /* No hurry in this branch
  60  *
  61  * Exported for the bpf jit load helper.
  62  */
  63 void *bpf_internal_load_pointer_neg_helper(const struct sk_buff *skb, int k, unsigned int size)
  64 {
  65         u8 *ptr = NULL;
  66
  67         if (k >= SKF_NET_OFF)
  68                 ptr = skb_network_header(skb) + k - SKF_NET_OFF;
  69         else if (k >= SKF_LL_OFF)
  70                 ptr = skb_mac_header(skb) + k - SKF_LL_OFF;
  71
  72         if (ptr >= skb->head && ptr + size <= skb_tail_pointer(skb))
  73                 return ptr;
  74
  75         return NULL;
  76 }
  77
  78 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc_no_stats(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
  79 {
  80         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
  81         struct bpf_prog_aux *aux;
  82         struct bpf_prog *fp;
  83
  84         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
  85         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
  86         if (fp == NULL)
  87                 return NULL;
  88
  89         aux = kzalloc(sizeof(*aux), GFP_KERNEL | gfp_extra_flags);
  90         if (aux == NULL) {
  91                 vfree(fp);
  92                 return NULL;
  93         }
  94
  95         fp->pages = size / PAGE_SIZE;
  96         fp->aux = aux;
  97         fp->aux->prog = fp;
  98         fp->jit_requested = ebpf_jit_enabled();
  99
 100         INIT_LIST_HEAD_RCU(&fp->aux->ksym.lnode);
 101
 102         return fp;
 103 }
 104
 105 struct bpf_prog *bpf_prog_alloc(unsigned int size, gfp_t gfp_extra_flags)
 106 {
 107         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 108         struct bpf_prog *prog;
 109         int cpu;
 110
 111         prog = bpf_prog_alloc_no_stats(size, gfp_extra_flags);
 112         if (!prog)
 113                 return NULL;
 114
 115         prog->aux->stats = alloc_percpu_gfp(struct bpf_prog_stats, gfp_flags);
 116         if (!prog->aux->stats) {
 117                 kfree(prog->aux);
 118                 vfree(prog);
 119                 return NULL;
 120         }
 121
 122         for_each_possible_cpu(cpu) {
 123                 struct bpf_prog_stats *pstats;
 124
 125                 pstats = per_cpu_ptr(prog->aux->stats, cpu);
 126                 u64_stats_init(&pstats->syncp);
 127         }
 128         return prog;
 129 }
 130 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_alloc);
 131
 132 int bpf_prog_alloc_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 133 {
 134         if (!prog->aux->nr_linfo || !prog->jit_requested)
 135                 return 0;
 136
 137         prog->aux->jited_linfo = kcalloc(prog->aux->nr_linfo,
 138                                          sizeof(*prog->aux->jited_linfo),
 139                                          GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 140         if (!prog->aux->jited_linfo)
 141                 return -ENOMEM;
 142
 143         return 0;
 144 }
 145
 146 void bpf_prog_free_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 147 {
 148         kfree(prog->aux->jited_linfo);
 149         prog->aux->jited_linfo = NULL;
 150 }
 151
 152 void bpf_prog_free_unused_jited_linfo(struct bpf_prog *prog)
 153 {
 154         if (prog->aux->jited_linfo && !prog->aux->jited_linfo[0])
 155                 bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
 156 }
 157
 158 /* The jit engine is responsible to provide an array
 159  * for insn_off to the jited_off mapping (insn_to_jit_off).
 160  *
 161  * The idx to this array is the insn_off.  Hence, the insn_off
 162  * here is relative to the prog itself instead of the main prog.
 163  * This array has one entry for each xlated bpf insn.
 164  *
 165  * jited_off is the byte off to the last byte of the jited insn.
 166  *
 167  * Hence, with
 168  * insn_start:
 169  *      The first bpf insn off of the prog.  The insn off
 170  *      here is relative to the main prog.
 171  *      e.g. if prog is a subprog, insn_start > 0
 172  * linfo_idx:
 173  *      The prog's idx to prog->aux->linfo and jited_linfo
 174  *
 175  * jited_linfo[linfo_idx] = prog->bpf_func
 176  *
 177  * For i > linfo_idx,
 178  *
 179  * jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 180  *      insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1]
 181  */
 182 void bpf_prog_fill_jited_linfo(struct bpf_prog *prog,
 183                                const u32 *insn_to_jit_off)
 184 {
 185         u32 linfo_idx, insn_start, insn_end, nr_linfo, i;
 186         const struct bpf_line_info *linfo;
 187         void **jited_linfo;
 188
 189         if (!prog->aux->jited_linfo)
 190                 /* Userspace did not provide linfo */
 191                 return;
 192
 193         linfo_idx = prog->aux->linfo_idx;
 194         linfo = &prog->aux->linfo[linfo_idx];
 195         insn_start = linfo[0].insn_off;
 196         insn_end = insn_start + prog->len;
 197
 198         jited_linfo = &prog->aux->jited_linfo[linfo_idx];
 199         jited_linfo[0] = prog->bpf_func;
 200
 201         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo - linfo_idx;
 202
 203         for (i = 1; i < nr_linfo && linfo[i].insn_off < insn_end; i++)
 204                 /* The verifier ensures that linfo[i].insn_off is
 205                  * strictly increasing
 206                  */
 207                 jited_linfo[i] = prog->bpf_func +
 208                         insn_to_jit_off[linfo[i].insn_off - insn_start - 1];
 209 }
 210
 211 void bpf_prog_free_linfo(struct bpf_prog *prog)
 212 {
 213         bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
 214         kvfree(prog->aux->linfo);
 215 }
 216
 217 struct bpf_prog *bpf_prog_realloc(struct bpf_prog *fp_old, unsigned int size,
 218                                   gfp_t gfp_extra_flags)
 219 {
 220         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
 221         struct bpf_prog *fp;
 222         u32 pages, delta;
 223         int ret;
 224
 225         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
 226         pages = size / PAGE_SIZE;
 227         if (pages <= fp_old->pages)
 228                 return fp_old;
 229
 230         delta = pages - fp_old->pages;
 231         ret = __bpf_prog_charge(fp_old->aux->user, delta);
 232         if (ret)
 233                 return NULL;
 234
 235         fp = __vmalloc(size, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
 236         if (fp == NULL) {
 237                 __bpf_prog_uncharge(fp_old->aux->user, delta);
 238         } else {
 239                 memcpy(fp, fp_old, fp_old->pages * PAGE_SIZE);
 240                 fp->pages = pages;
 241                 fp->aux->prog = fp;
 242
 243                 /* We keep fp->aux from fp_old around in the new
 244                  * reallocated structure.
 245                  */
 246                 fp_old->aux = NULL;
 247                 __bpf_prog_free(fp_old);
 248         }
 249
 250         return fp;
 251 }
 252
 253 void __bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
 254 {
 255         if (fp->aux) {
 256                 free_percpu(fp->aux->stats);
 257                 kfree(fp->aux->poke_tab);
 258                 kfree(fp->aux);
 259         }
 260         vfree(fp);
 261 }
 262
 263 int bpf_prog_calc_tag(struct bpf_prog *fp)
 264 {
 265         const u32 bits_offset = SHA_MESSAGE_BYTES - sizeof(__be64);
 266         u32 raw_size = bpf_prog_tag_scratch_size(fp);
 267         u32 digest[SHA_DIGEST_WORDS];
 268         u32 ws[SHA_WORKSPACE_WORDS];
 269         u32 i, bsize, psize, blocks;
 270         struct bpf_insn *dst;
 271         bool was_ld_map;
 272         u8 *raw, *todo;
 273         __be32 *result;
 274         __be64 *bits;
 275
 276         raw = vmalloc(raw_size);
 277         if (!raw)
 278                 return -ENOMEM;
 279
 280         sha_init(digest);
 281         memset(ws, 0, sizeof(ws));
 282
 283         /* We need to take out the map fd for the digest calculation
 284          * since they are unstable from user space side.
 285          */
 286         dst = (void *)raw;
 287         for (i = 0, was_ld_map = false; i < fp->len; i++) {
 288                 dst[i] = fp->insnsi[i];
 289                 if (!was_ld_map &&
 290                     dst[i].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
 291                     (dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD ||
 292                      dst[i].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE)) {
 293                         was_ld_map = true;
 294                         dst[i].imm = 0;
 295                 } else if (was_ld_map &&
 296                            dst[i].code == 0 &&
 297                            dst[i].dst_reg == 0 &&
 298                            dst[i].src_reg == 0 &&
 299                            dst[i].off == 0) {
 300                         was_ld_map = false;
 301                         dst[i].imm = 0;
 302                 } else {
 303                         was_ld_map = false;
 304                 }
 305         }
 306
 307         psize = bpf_prog_insn_size(fp);
 308         memset(&raw[psize], 0, raw_size - psize);
 309         raw[psize++] = 0x80;
 310
 311         bsize  = round_up(psize, SHA_MESSAGE_BYTES);
 312         blocks = bsize / SHA_MESSAGE_BYTES;
 313         todo   = raw;
 314         if (bsize - psize >= sizeof(__be64)) {
 315                 bits = (__be64 *)(todo + bsize - sizeof(__be64));
 316         } else {
 317                 bits = (__be64 *)(todo + bsize + bits_offset);
 318                 blocks++;
 319         }
 320         *bits = cpu_to_be64((psize - 1) << 3);
 321
 322         while (blocks--) {
 323                 sha_transform(digest, todo, ws);
 324                 todo += SHA_MESSAGE_BYTES;
 325         }
 326
 327         result = (__force __be32 *)digest;
 328         for (i = 0; i < SHA_DIGEST_WORDS; i++)
 329                 result[i] = cpu_to_be32(digest[i]);
 330         memcpy(fp->tag, result, sizeof(fp->tag));
 331
 332         vfree(raw);
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static int bpf_adj_delta_to_imm(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 337                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 338 {
 339         const s64 imm_min = S32_MIN, imm_max = S32_MAX;
 340         s32 delta = end_new - end_old;
 341         s64 imm = insn->imm;
 342
 343         if (curr < pos && curr + imm + 1 >= end_old)
 344                 imm += delta;
 345         else if (curr >= end_new && curr + imm + 1 < end_new)
 346                 imm -= delta;
 347         if (imm < imm_min || imm > imm_max)
 348                 return -ERANGE;
 349         if (!probe_pass)
 350                 insn->imm = imm;
 351         return 0;
 352 }
 353
 354 static int bpf_adj_delta_to_off(struct bpf_insn *insn, u32 pos, s32 end_old,
 355                                 s32 end_new, s32 curr, const bool probe_pass)
 356 {
 357         const s32 off_min = S16_MIN, off_max = S16_MAX;
 358         s32 delta = end_new - end_old;
 359         s32 off = insn->off;
 360
 361         if (curr < pos && curr + off + 1 >= end_old)
 362                 off += delta;
 363         else if (curr >= end_new && curr + off + 1 < end_new)
 364                 off -= delta;
 365         if (off < off_min || off > off_max)
 366                 return -ERANGE;
 367         if (!probe_pass)
 368                 insn->off = off;
 369         return 0;
 370 }
 371
 372 static int bpf_adj_branches(struct bpf_prog *prog, u32 pos, s32 end_old,
 373                             s32 end_new, const bool probe_pass)
 374 {
 375         u32 i, insn_cnt = prog->len + (probe_pass ? end_new - end_old : 0);
 376         struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
 377         int ret = 0;
 378
 379         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
 380                 u8 code;
 381
 382                 /* In the probing pass we still operate on the original,
 383                  * unpatched image in order to check overflows before we
 384                  * do any other adjustments. Therefore skip the patchlet.
 385                  */
 386                 if (probe_pass && i == pos) {
 387                         i = end_new;
 388                         insn = prog->insnsi + end_old;
 389                 }
 390                 code = insn->code;
 391                 if ((BPF_CLASS(code) != BPF_JMP &&
 392                      BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32) ||
 393                     BPF_OP(code) == BPF_EXIT)
 394                         continue;
 395                 /* Adjust offset of jmps if we cross patch boundaries. */
 396                 if (BPF_OP(code) == BPF_CALL) {
 397                         if (insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
 398                                 continue;
 399                         ret = bpf_adj_delta_to_imm(insn, pos, end_old,
 400                                                    end_new, i, probe_pass);
 401                 } else {
 402                         ret = bpf_adj_delta_to_off(insn, pos, end_old,
 403                                                    end_new, i, probe_pass);
 404                 }
 405                 if (ret)
 406                         break;
 407         }
 408
 409         return ret;
 410 }
 411
 412 static void bpf_adj_linfo(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 delta)
 413 {
 414         struct bpf_line_info *linfo;
 415         u32 i, nr_linfo;
 416
 417         nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
 418         if (!nr_linfo || !delta)
 419                 return;
 420
 421         linfo = prog->aux->linfo;
 422
 423         for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
 424                 if (off < linfo[i].insn_off)
 425                         break;
 426
 427         /* Push all off < linfo[i].insn_off by delta */
 428         for (; i < nr_linfo; i++)
 429                 linfo[i].insn_off += delta;
 430 }
 431
 432 struct bpf_prog *bpf_patch_insn_single(struct bpf_prog *prog, u32 off,
 433                                        const struct bpf_insn *patch, u32 len)
 434 {
 435         u32 insn_adj_cnt, insn_rest, insn_delta = len - 1;
 436         const u32 cnt_max = S16_MAX;
 437         struct bpf_prog *prog_adj;
 438         int err;
 439
 440         /* Since our patchlet doesn't expand the image, we're done. */
 441         if (insn_delta == 0) {
 442                 memcpy(prog->insnsi + off, patch, sizeof(*patch));
 443                 return prog;
 444         }
 445
 446         insn_adj_cnt = prog->len + insn_delta;
 447
 448         /* Reject anything that would potentially let the insn->off
 449          * target overflow when we have excessive program expansions.
 450          * We need to probe here before we do any reallocation where
 451          * we afterwards may not fail anymore.
 452          */
 453         if (insn_adj_cnt > cnt_max &&
 454             (err = bpf_adj_branches(prog, off, off + 1, off + len, true)))
 455                 return ERR_PTR(err);
 456
 457         /* Several new instructions need to be inserted. Make room
 458          * for them. Likely, there's no need for a new allocation as
 459          * last page could have large enough tailroom.
 460          */
 461         prog_adj = bpf_prog_realloc(prog, bpf_prog_size(insn_adj_cnt),
 462                                     GFP_USER);
 463         if (!prog_adj)
 464                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 465
 466         prog_adj->len = insn_adj_cnt;
 467
 468         /* Patching happens in 3 steps:
 469          *
 470          * 1) Move over tail of insnsi from next instruction onwards,
 471          *    so we can patch the single target insn with one or more
 472          *    new ones (patching is always from 1 to n insns, n > 0).
 473          * 2) Inject new instructions at the target location.
 474          * 3) Adjust branch offsets if necessary.
 475          */
 476         insn_rest = insn_adj_cnt - off - len;
 477
 478         memmove(prog_adj->insnsi + off + len, prog_adj->insnsi + off + 1,
 479                 sizeof(*patch) * insn_rest);
 480         memcpy(prog_adj->insnsi + off, patch, sizeof(*patch) * len);
 481
 482         /* We are guaranteed to not fail at this point, otherwise
 483          * the ship has sailed to reverse to the original state. An
 484          * overflow cannot happen at this point.
 485          */
 486         BUG_ON(bpf_adj_branches(prog_adj, off, off + 1, off + len, false));
 487
 488         bpf_adj_linfo(prog_adj, off, insn_delta);
 489
 490         return prog_adj;
 491 }
 492
 493 int bpf_remove_insns(struct bpf_prog *prog, u32 off, u32 cnt)
 494 {
 495         /* Branch offsets can't overflow when program is shrinking, no need
 496          * to call bpf_adj_branches(..., true) here
 497          */
 498         memmove(prog->insnsi + off, prog->insnsi + off + cnt,
 499                 sizeof(struct bpf_insn) * (prog->len - off - cnt));
 500         prog->len -= cnt;
 501
 502         return WARN_ON_ONCE(bpf_adj_branches(prog, off, off + cnt, off, false));
 503 }
 504
 505 static void bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(struct bpf_prog *fp)
 506 {
 507         int i;
 508
 509         for (i = 0; i < fp->aux->func_cnt; i++)
 510                 bpf_prog_kallsyms_del(fp->aux->func[i]);
 511 }
 512
 513 void bpf_prog_kallsyms_del_all(struct bpf_prog *fp)
 514 {
 515         bpf_prog_kallsyms_del_subprogs(fp);
 516         bpf_prog_kallsyms_del(fp);
 517 }
 518
 519 #ifdef CONFIG_BPF_JIT
 520 /* All BPF JIT sysctl knobs here. */
 521 int bpf_jit_enable   __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 522 int bpf_jit_kallsyms __read_mostly = IS_BUILTIN(CONFIG_BPF_JIT_DEFAULT_ON);
 523 int bpf_jit_harden   __read_mostly;
 524 long bpf_jit_limit   __read_mostly;
 525
 526 static void
 527 bpf_prog_ksym_set_addr(struct bpf_prog *prog)
 528 {
 529         const struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(prog);
 530         unsigned long addr = (unsigned long)hdr;
 531
 532         WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_ebpf_jited(prog));
 533
 534         prog->aux->ksym.start = (unsigned long) prog->bpf_func;
 535         prog->aux->ksym.end   = addr + hdr->pages * PAGE_SIZE;
 536 }
 537
 538 static void
 539 bpf_prog_ksym_set_name(struct bpf_prog *prog)
 540 {
 541         char *sym = prog->aux->ksym.name;
 542         const char *end = sym + KSYM_NAME_LEN;
 543         const struct btf_type *type;
 544         const char *func_name;
 545
 546         BUILD_BUG_ON(sizeof("bpf_prog_") +
 547                      sizeof(prog->tag) * 2 +
 548                      /* name has been null terminated.
 549                       * We should need +1 for the '_' preceding
 550                       * the name.  However, the null character
 551                       * is double counted between the name and the
 552                       * sizeof("bpf_prog_") above, so we omit
 553                       * the +1 here.
 554                       */
 555                      sizeof(prog->aux->name) > KSYM_NAME_LEN);
 556
 557         sym += snprintf(sym, KSYM_NAME_LEN, "bpf_prog_");
 558         sym  = bin2hex(sym, prog->tag, sizeof(prog->tag));
 559
 560         /* prog->aux->name will be ignored if full btf name is available */
 561         if (prog->aux->func_info_cnt) {
 562                 type = btf_type_by_id(prog->aux->btf,
 563                                       prog->aux->func_info[prog->aux->func_idx].type_id);
 564                 func_name = btf_name_by_offset(prog->aux->btf, type->name_off);
 565                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", func_name);
 566                 return;
 567         }
 568
 569         if (prog->aux->name[0])
 570                 snprintf(sym, (size_t)(end - sym), "_%s", prog->aux->name);
 571         else
 572                 *sym = 0;
 573 }
 574
 575 static unsigned long bpf_get_ksym_start(struct latch_tree_node *n)
 576 {
 577         return container_of(n, struct bpf_ksym, tnode)->start;
 578 }
 579
 580 static __always_inline bool bpf_tree_less(struct latch_tree_node *a,
 581                                           struct latch_tree_node *b)
 582 {
 583         return bpf_get_ksym_start(a) < bpf_get_ksym_start(b);
 584 }
 585
 586 static __always_inline int bpf_tree_comp(void *key, struct latch_tree_node *n)
 587 {
 588         unsigned long val = (unsigned long)key;
 589         const struct bpf_ksym *ksym;
 590
 591         ksym = container_of(n, struct bpf_ksym, tnode);
 592
 593         if (val < ksym->start)
 594                 return -1;
 595         if (val >= ksym->end)
 596                 return  1;
 597
 598         return 0;
 599 }
 600
 601 static const struct latch_tree_ops bpf_tree_ops = {
 602         .less   = bpf_tree_less,
 603         .comp   = bpf_tree_comp,
 604 };
 605
 606 static DEFINE_SPINLOCK(bpf_lock);
 607 static LIST_HEAD(bpf_kallsyms);
 608 static struct latch_tree_root bpf_tree __cacheline_aligned;
 609
 610 void bpf_ksym_add(struct bpf_ksym *ksym)
 611 {
 612         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 613         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ksym->lnode));
 614         list_add_tail_rcu(&ksym->lnode, &bpf_kallsyms);
 615         latch_tree_insert(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 616         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 617 }
 618
 619 static void __bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 620 {
 621         if (list_empty(&ksym->lnode))
 622                 return;
 623
 624         latch_tree_erase(&ksym->tnode, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 625         list_del_rcu(&ksym->lnode);
 626 }
 627
 628 void bpf_ksym_del(struct bpf_ksym *ksym)
 629 {
 630         spin_lock_bh(&bpf_lock);
 631         __bpf_ksym_del(ksym);
 632         spin_unlock_bh(&bpf_lock);
 633 }
 634
 635 static bool bpf_prog_kallsyms_candidate(const struct bpf_prog *fp)
 636 {
 637         return fp->jited && !bpf_prog_was_classic(fp);
 638 }
 639
 640 static bool bpf_prog_kallsyms_verify_off(const struct bpf_prog *fp)
 641 {
 642         return list_empty(&fp->aux->ksym.lnode) ||
 643                fp->aux->ksym.lnode.prev == LIST_POISON2;
 644 }
 645
 646 void bpf_prog_kallsyms_add(struct bpf_prog *fp)
 647 {
 648         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp) ||
 649             !capable(CAP_SYS_ADMIN))
 650                 return;
 651
 652         bpf_prog_ksym_set_addr(fp);
 653         bpf_prog_ksym_set_name(fp);
 654         fp->aux->ksym.prog = true;
 655
 656         bpf_ksym_add(&fp->aux->ksym);
 657 }
 658
 659 void bpf_prog_kallsyms_del(struct bpf_prog *fp)
 660 {
 661         if (!bpf_prog_kallsyms_candidate(fp))
 662                 return;
 663
 664         bpf_ksym_del(&fp->aux->ksym);
 665 }
 666
 667 static struct bpf_ksym *bpf_ksym_find(unsigned long addr)
 668 {
 669         struct latch_tree_node *n;
 670
 671         n = latch_tree_find((void *)addr, &bpf_tree, &bpf_tree_ops);
 672         return n ? container_of(n, struct bpf_ksym, tnode) : NULL;
 673 }
 674
 675 const char *__bpf_address_lookup(unsigned long addr, unsigned long *size,
 676                                  unsigned long *off, char *sym)
 677 {
 678         struct bpf_ksym *ksym;
 679         char *ret = NULL;
 680
 681         rcu_read_lock();
 682         ksym = bpf_ksym_find(addr);
 683         if (ksym) {
 684                 unsigned long symbol_start = ksym->start;
 685                 unsigned long symbol_end = ksym->end;
 686
 687                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 688
 689                 ret = sym;
 690                 if (size)
 691                         *size = symbol_end - symbol_start;
 692                 if (off)
 693                         *off  = addr - symbol_start;
 694         }
 695         rcu_read_unlock();
 696
 697         return ret;
 698 }
 699
 700 bool is_bpf_text_address(unsigned long addr)
 701 {
 702         bool ret;
 703
 704         rcu_read_lock();
 705         ret = bpf_ksym_find(addr) != NULL;
 706         rcu_read_unlock();
 707
 708         return ret;
 709 }
 710
 711 static struct bpf_prog *bpf_prog_ksym_find(unsigned long addr)
 712 {
 713         struct bpf_ksym *ksym = bpf_ksym_find(addr);
 714
 715         return ksym && ksym->prog ?
 716                container_of(ksym, struct bpf_prog_aux, ksym)->prog :
 717                NULL;
 718 }
 719
 720 const struct exception_table_entry *search_bpf_extables(unsigned long addr)
 721 {
 722         const struct exception_table_entry *e = NULL;
 723         struct bpf_prog *prog;
 724
 725         rcu_read_lock();
 726         prog = bpf_prog_ksym_find(addr);
 727         if (!prog)
 728                 goto out;
 729         if (!prog->aux->num_exentries)
 730                 goto out;
 731
 732         e = search_extable(prog->aux->extable, prog->aux->num_exentries, addr);
 733 out:
 734         rcu_read_unlock();
 735         return e;
 736 }
 737
 738 int bpf_get_kallsym(unsigned int symnum, unsigned long *value, char *type,
 739                     char *sym)
 740 {
 741         struct bpf_ksym *ksym;
 742         unsigned int it = 0;
 743         int ret = -ERANGE;
 744
 745         if (!bpf_jit_kallsyms_enabled())
 746                 return ret;
 747
 748         rcu_read_lock();
 749         list_for_each_entry_rcu(ksym, &bpf_kallsyms, lnode) {
 750                 if (it++ != symnum)
 751                         continue;
 752
 753                 strncpy(sym, ksym->name, KSYM_NAME_LEN);
 754
 755                 *value = ksym->start;
 756                 *type  = BPF_SYM_ELF_TYPE;
 757
 758                 ret = 0;
 759                 break;
 760         }
 761         rcu_read_unlock();
 762
 763         return ret;
 764 }
 765
 766 int bpf_jit_add_poke_descriptor(struct bpf_prog *prog,
 767                                 struct bpf_jit_poke_descriptor *poke)
 768 {
 769         struct bpf_jit_poke_descriptor *tab = prog->aux->poke_tab;
 770         static const u32 poke_tab_max = 1024;
 771         u32 slot = prog->aux->size_poke_tab;
 772         u32 size = slot + 1;
 773
 774         if (size > poke_tab_max)
 775                 return -ENOSPC;
 776         if (poke->ip || poke->ip_stable || poke->adj_off)
 777                 return -EINVAL;
 778
 779         switch (poke->reason) {
 780         case BPF_POKE_REASON_TAIL_CALL:
 781                 if (!poke->tail_call.map)
 782                         return -EINVAL;
 783                 break;
 784         default:
 785                 return -EINVAL;
 786         }
 787
 788         tab = krealloc(tab, size * sizeof(*poke), GFP_KERNEL);
 789         if (!tab)
 790                 return -ENOMEM;
 791
 792         memcpy(&tab[slot], poke, sizeof(*poke));
 793         prog->aux->size_poke_tab = size;
 794         prog->aux->poke_tab = tab;
 795
 796         return slot;
 797 }
 798
 799 static atomic_long_t bpf_jit_current;
 800
 801 /* Can be overridden by an arch's JIT compiler if it has a custom,
 802  * dedicated BPF backend memory area, or if neither of the two
 803  * below apply.
 804  */
 805 u64 __weak bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
 806 {
 807 #if defined(MODULES_VADDR)
 808         return MODULES_END - MODULES_VADDR;
 809 #else
 810         return VMALLOC_END - VMALLOC_START;
 811 #endif
 812 }
 813
 814 static int __init bpf_jit_charge_init(void)
 815 {
 816         /* Only used as heuristic here to derive limit. */
 817         bpf_jit_limit = min_t(u64, round_up(bpf_jit_alloc_exec_limit() >> 2,
 818                                             PAGE_SIZE), LONG_MAX);
 819         return 0;
 820 }
 821 pure_initcall(bpf_jit_charge_init);
 822
 823 static int bpf_jit_charge_modmem(u32 pages)
 824 {
 825         if (atomic_long_add_return(pages, &bpf_jit_current) >
 826             (bpf_jit_limit >> PAGE_SHIFT)) {
 827                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN)) {
 828                         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
 829                         return -EPERM;
 830                 }
 831         }
 832
 833         return 0;
 834 }
 835
 836 static void bpf_jit_uncharge_modmem(u32 pages)
 837 {
 838         atomic_long_sub(pages, &bpf_jit_current);
 839 }
 840
 841 void *__weak bpf_jit_alloc_exec(unsigned long size)
 842 {
 843         return module_alloc(size);
 844 }
 845
 846 void __weak bpf_jit_free_exec(void *addr)
 847 {
 848         module_memfree(addr);
 849 }
 850
 851 struct bpf_binary_header *
 852 bpf_jit_binary_alloc(unsigned int proglen, u8 **image_ptr,
 853                      unsigned int alignment,
 854                      bpf_jit_fill_hole_t bpf_fill_ill_insns)
 855 {
 856         struct bpf_binary_header *hdr;
 857         u32 size, hole, start, pages;
 858
 859         WARN_ON_ONCE(!is_power_of_2(alignment) ||
 860                      alignment > BPF_IMAGE_ALIGNMENT);
 861
 862         /* Most of BPF filters are really small, but if some of them
 863          * fill a page, allow at least 128 extra bytes to insert a
 864          * random section of illegal instructions.
 865          */
 866         size = round_up(proglen + sizeof(*hdr) + 128, PAGE_SIZE);
 867         pages = size / PAGE_SIZE;
 868
 869         if (bpf_jit_charge_modmem(pages))
 870                 return NULL;
 871         hdr = bpf_jit_alloc_exec(size);
 872         if (!hdr) {
 873                 bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
 874                 return NULL;
 875         }
 876
 877         /* Fill space with illegal/arch-dep instructions. */
 878         bpf_fill_ill_insns(hdr, size);
 879
 880         hdr->pages = pages;
 881         hole = min_t(unsigned int, size - (proglen + sizeof(*hdr)),
 882                      PAGE_SIZE - sizeof(*hdr));
 883         start = (get_random_int() % hole) & ~(alignment - 1);
 884
 885         /* Leave a random number of instructions before BPF code. */
 886         *image_ptr = &hdr->image[start];
 887
 888         return hdr;
 889 }
 890
 891 void bpf_jit_binary_free(struct bpf_binary_header *hdr)
 892 {
 893         u32 pages = hdr->pages;
 894
 895         bpf_jit_free_exec(hdr);
 896         bpf_jit_uncharge_modmem(pages);
 897 }
 898
 899 /* This symbol is only overridden by archs that have different
 900  * requirements than the usual eBPF JITs, f.e. when they only
 901  * implement cBPF JIT, do not set images read-only, etc.
 902  */
 903 void __weak bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
 904 {
 905         if (fp->jited) {
 906                 struct bpf_binary_header *hdr = bpf_jit_binary_hdr(fp);
 907
 908                 bpf_jit_binary_free(hdr);
 909
 910                 WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(fp));
 911         }
 912
 913         bpf_prog_unlock_free(fp);
 914 }
 915
 916 int bpf_jit_get_func_addr(const struct bpf_prog *prog,
 917                           const struct bpf_insn *insn, bool extra_pass,
 918                           u64 *func_addr, bool *func_addr_fixed)
 919 {
 920         s16 off = insn->off;
 921         s32 imm = insn->imm;
 922         u8 *addr;
 923
 924         *func_addr_fixed = insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL;
 925         if (!*func_addr_fixed) {
 926                 /* Place-holder address till the last pass has collected
 927                  * all addresses for JITed subprograms in which case we
 928                  * can pick them up from prog->aux.
 929                  */
 930                 if (!extra_pass)
 931                         addr = NULL;
 932                 else if (prog->aux->func &&
 933                          off >= 0 && off < prog->aux->func_cnt)
 934                         addr = (u8 *)prog->aux->func[off]->bpf_func;
 935                 else
 936                         return -EINVAL;
 937         } else {
 938                 /* Address of a BPF helper call. Since part of the core
 939                  * kernel, it's always at a fixed location. __bpf_call_base
 940                  * and the helper with imm relative to it are both in core
 941                  * kernel.
 942                  */
 943                 addr = (u8 *)__bpf_call_base + imm;
 944         }
 945
 946         *func_addr = (unsigned long)addr;
 947         return 0;
 948 }
 949
 950 static int bpf_jit_blind_insn(const struct bpf_insn *from,
 951                               const struct bpf_insn *aux,
 952                               struct bpf_insn *to_buff,
 953                               bool emit_zext)
 954 {
 955         struct bpf_insn *to = to_buff;
 956         u32 imm_rnd = get_random_int();
 957         s16 off;
 958
 959         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_AX  + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
 960         BUILD_BUG_ON(MAX_BPF_REG + 1 != MAX_BPF_JIT_REG);
 961
 962         /* Constraints on AX register:
 963          *
 964          * AX register is inaccessible from user space. It is mapped in
 965          * all JITs, and used here for constant blinding rewrites. It is
 966          * typically "stateless" meaning its contents are only valid within
 967          * the executed instruction, but not across several instructions.
 968          * There are a few exceptions however which are further detailed
 969          * below.
 970          *
 971          * Constant blinding is only used by JITs, not in the interpreter.
 972          * The interpreter uses AX in some occasions as a local temporary
 973          * register e.g. in DIV or MOD instructions.
 974          *
 975          * In restricted circumstances, the verifier can also use the AX
 976          * register for rewrites as long as they do not interfere with
 977          * the above cases!
 978          */
 979         if (from->dst_reg == BPF_REG_AX || from->src_reg == BPF_REG_AX)
 980                 goto out;
 981
 982         if (from->imm == 0 &&
 983             (from->code == (BPF_ALU   | BPF_MOV | BPF_K) ||
 984              from->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K))) {
 985                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, from->dst_reg, from->dst_reg);
 986                 goto out;
 987         }
 988
 989         switch (from->code) {
 990         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 991         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 992         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
 993         case BPF_ALU | BPF_OR  | BPF_K:
 994         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
 995         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 996         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
 997         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 998         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 999                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1000                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1001                 *to++ = BPF_ALU32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1002                 break;
1003
1004         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1005         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1006         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1007         case BPF_ALU64 | BPF_OR  | BPF_K:
1008         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1009         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1010         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1011         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1012         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1013                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1014                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1015                 *to++ = BPF_ALU64_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX);
1016                 break;
1017
1018         case BPF_JMP | BPF_JEQ  | BPF_K:
1019         case BPF_JMP | BPF_JNE  | BPF_K:
1020         case BPF_JMP | BPF_JGT  | BPF_K:
1021         case BPF_JMP | BPF_JLT  | BPF_K:
1022         case BPF_JMP | BPF_JGE  | BPF_K:
1023         case BPF_JMP | BPF_JLE  | BPF_K:
1024         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1025         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1026         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1027         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1028         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1029                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1030                 off = from->off;
1031                 if (off < 0)
1032                         off -= 2;
1033                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1034                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1035                 *to++ = BPF_JMP_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, off);
1036                 break;
1037
1038         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ  | BPF_K:
1039         case BPF_JMP32 | BPF_JNE  | BPF_K:
1040         case BPF_JMP32 | BPF_JGT  | BPF_K:
1041         case BPF_JMP32 | BPF_JLT  | BPF_K:
1042         case BPF_JMP32 | BPF_JGE  | BPF_K:
1043         case BPF_JMP32 | BPF_JLE  | BPF_K:
1044         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
1045         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
1046         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
1047         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
1048         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
1049                 /* Accommodate for extra offset in case of a backjump. */
1050                 off = from->off;
1051                 if (off < 0)
1052                         off -= 2;
1053                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1054                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1055                 *to++ = BPF_JMP32_REG(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX,
1056                                       off);
1057                 break;
1058
1059         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1060                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[1].imm);
1061                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1062                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
1063                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_MOV, aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1064                 break;
1065         case 0: /* Part 2 of BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW. */
1066                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ aux[0].imm);
1067                 *to++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1068                 if (emit_zext)
1069                         *to++ = BPF_ZEXT_REG(BPF_REG_AX);
1070                 *to++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR,  aux[0].dst_reg, BPF_REG_AX);
1071                 break;
1072
1073         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
1074         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1075         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1076         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1077                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, imm_rnd ^ from->imm);
1078                 *to++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_XOR, BPF_REG_AX, imm_rnd);
1079                 *to++ = BPF_STX_MEM(from->code, from->dst_reg, BPF_REG_AX, from->off);
1080                 break;
1081         }
1082 out:
1083         return to - to_buff;
1084 }
1085
1086 static struct bpf_prog *bpf_prog_clone_create(struct bpf_prog *fp_other,
1087                                               gfp_t gfp_extra_flags)
1088 {
1089         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | gfp_extra_flags;
1090         struct bpf_prog *fp;
1091
1092         fp = __vmalloc(fp_other->pages * PAGE_SIZE, gfp_flags, PAGE_KERNEL);
1093         if (fp != NULL) {
1094                 /* aux->prog still points to the fp_other one, so
1095                  * when promoting the clone to the real program,
1096                  * this still needs to be adapted.
1097                  */
1098                 memcpy(fp, fp_other, fp_other->pages * PAGE_SIZE);
1099         }
1100
1101         return fp;
1102 }
1103
1104 static void bpf_prog_clone_free(struct bpf_prog *fp)
1105 {
1106         /* aux was stolen by the other clone, so we cannot free
1107          * it from this path! It will be freed eventually by the
1108          * other program on release.
1109          *
1110          * At this point, we don't need a deferred release since
1111          * clone is guaranteed to not be locked.
1112          */
1113         fp->aux = NULL;
1114         __bpf_prog_free(fp);
1115 }
1116
1117 void bpf_jit_prog_release_other(struct bpf_prog *fp, struct bpf_prog *fp_other)
1118 {
1119         /* We have to repoint aux->prog to self, as we don't
1120          * know whether fp here is the clone or the original.
1121          */
1122         fp->aux->prog = fp;
1123         bpf_prog_clone_free(fp_other);
1124 }
1125
1126 struct bpf_prog *bpf_jit_blind_constants(struct bpf_prog *prog)
1127 {
1128         struct bpf_insn insn_buff[16], aux[2];
1129         struct bpf_prog *clone, *tmp;
1130         int insn_delta, insn_cnt;
1131         struct bpf_insn *insn;
1132         int i, rewritten;
1133
1134         if (!bpf_jit_blinding_enabled(prog) || prog->blinded)
1135                 return prog;
1136
1137         clone = bpf_prog_clone_create(prog, GFP_USER);
1138         if (!clone)
1139                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1140
1141         insn_cnt = clone->len;
1142         insn = clone->insnsi;
1143
1144         for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
1145                 /* We temporarily need to hold the original ld64 insn
1146                  * so that we can still access the first part in the
1147                  * second blinding run.
1148                  */
1149                 if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW) &&
1150                     insn[1].code == 0)
1151                         memcpy(aux, insn, sizeof(aux));
1152
1153                 rewritten = bpf_jit_blind_insn(insn, aux, insn_buff,
1154                                                 clone->aux->verifier_zext);
1155                 if (!rewritten)
1156                         continue;
1157
1158                 tmp = bpf_patch_insn_single(clone, i, insn_buff, rewritten);
1159                 if (IS_ERR(tmp)) {
1160                         /* Patching may have repointed aux->prog during
1161                          * realloc from the original one, so we need to
1162                          * fix it up here on error.
1163                          */
1164                         bpf_jit_prog_release_other(prog, clone);
1165                         return tmp;
1166                 }
1167
1168                 clone = tmp;
1169                 insn_delta = rewritten - 1;
1170
1171                 /* Walk new program and skip insns we just inserted. */
1172                 insn = clone->insnsi + i + insn_delta;
1173                 insn_cnt += insn_delta;
1174                 i        += insn_delta;
1175         }
1176
1177         clone->blinded = 1;
1178         return clone;
1179 }
1180 #endif /* CONFIG_BPF_JIT */
1181
1182 /* Base function for offset calculation. Needs to go into .text section,
1183  * therefore keeping it non-static as well; will also be used by JITs
1184  * anyway later on, so do not let the compiler omit it. This also needs
1185  * to go into kallsyms for correlation from e.g. bpftool, so naming
1186  * must not change.
1187  */
1188 noinline u64 __bpf_call_base(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1189 {
1190         return 0;
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL_GPL(__bpf_call_base);
1193
1194 /* All UAPI available opcodes. */
1195 #define BPF_INSN_MAP(INSN_2, INSN_3)            \
1196         /* 32 bit ALU operations. */            \
1197         /*   Register based. */                 \
1198         INSN_3(ALU, ADD,  X),                   \
1199         INSN_3(ALU, SUB,  X),                   \
1200         INSN_3(ALU, AND,  X),                   \
1201         INSN_3(ALU, OR,   X),                   \
1202         INSN_3(ALU, LSH,  X),                   \
1203         INSN_3(ALU, RSH,  X),                   \
1204         INSN_3(ALU, XOR,  X),                   \
1205         INSN_3(ALU, MUL,  X),                   \
1206         INSN_3(ALU, MOV,  X),                   \
1207         INSN_3(ALU, ARSH, X),                   \
1208         INSN_3(ALU, DIV,  X),                   \
1209         INSN_3(ALU, MOD,  X),                   \
1210         INSN_2(ALU, NEG),                       \
1211         INSN_3(ALU, END, TO_BE),                \
1212         INSN_3(ALU, END, TO_LE),                \
1213         /*   Immediate based. */                \
1214         INSN_3(ALU, ADD,  K),                   \
1215         INSN_3(ALU, SUB,  K),                   \
1216         INSN_3(ALU, AND,  K),                   \
1217         INSN_3(ALU, OR,   K),                   \
1218         INSN_3(ALU, LSH,  K),                   \
1219         INSN_3(ALU, RSH,  K),                   \
1220         INSN_3(ALU, XOR,  K),                   \
1221         INSN_3(ALU, MUL,  K),                   \
1222         INSN_3(ALU, MOV,  K),                   \
1223         INSN_3(ALU, ARSH, K),                   \
1224         INSN_3(ALU, DIV,  K),                   \
1225         INSN_3(ALU, MOD,  K),                   \
1226         /* 64 bit ALU operations. */            \
1227         /*   Register based. */                 \
1228         INSN_3(ALU64, ADD,  X),                 \
1229         INSN_3(ALU64, SUB,  X),                 \
1230         INSN_3(ALU64, AND,  X),                 \
1231         INSN_3(ALU64, OR,   X),                 \
1232         INSN_3(ALU64, LSH,  X),                 \
1233         INSN_3(ALU64, RSH,  X),                 \
1234         INSN_3(ALU64, XOR,  X),                 \
1235         INSN_3(ALU64, MUL,  X),                 \
1236         INSN_3(ALU64, MOV,  X),                 \
1237         INSN_3(ALU64, ARSH, X),                 \
1238         INSN_3(ALU64, DIV,  X),                 \
1239         INSN_3(ALU64, MOD,  X),                 \
1240         INSN_2(ALU64, NEG),                     \
1241         /*   Immediate based. */                \
1242         INSN_3(ALU64, ADD,  K),                 \
1243         INSN_3(ALU64, SUB,  K),                 \
1244         INSN_3(ALU64, AND,  K),                 \
1245         INSN_3(ALU64, OR,   K),                 \
1246         INSN_3(ALU64, LSH,  K),                 \
1247         INSN_3(ALU64, RSH,  K),                 \
1248         INSN_3(ALU64, XOR,  K),                 \
1249         INSN_3(ALU64, MUL,  K),                 \
1250         INSN_3(ALU64, MOV,  K),                 \
1251         INSN_3(ALU64, ARSH, K),                 \
1252         INSN_3(ALU64, DIV,  K),                 \
1253         INSN_3(ALU64, MOD,  K),                 \
1254         /* Call instruction. */                 \
1255         INSN_2(JMP, CALL),                      \
1256         /* Exit instruction. */                 \
1257         INSN_2(JMP, EXIT),                      \
1258         /* 32-bit Jump instructions. */         \
1259         /*   Register based. */                 \
1260         INSN_3(JMP32, JEQ,  X),                 \
1261         INSN_3(JMP32, JNE,  X),                 \
1262         INSN_3(JMP32, JGT,  X),                 \
1263         INSN_3(JMP32, JLT,  X),                 \
1264         INSN_3(JMP32, JGE,  X),                 \
1265         INSN_3(JMP32, JLE,  X),                 \
1266         INSN_3(JMP32, JSGT, X),                 \
1267         INSN_3(JMP32, JSLT, X),                 \
1268         INSN_3(JMP32, JSGE, X),                 \
1269         INSN_3(JMP32, JSLE, X),                 \
1270         INSN_3(JMP32, JSET, X),                 \
1271         /*   Immediate based. */                \
1272         INSN_3(JMP32, JEQ,  K),                 \
1273         INSN_3(JMP32, JNE,  K),                 \
1274         INSN_3(JMP32, JGT,  K),                 \
1275         INSN_3(JMP32, JLT,  K),                 \
1276         INSN_3(JMP32, JGE,  K),                 \
1277         INSN_3(JMP32, JLE,  K),                 \
1278         INSN_3(JMP32, JSGT, K),                 \
1279         INSN_3(JMP32, JSLT, K),                 \
1280         INSN_3(JMP32, JSGE, K),                 \
1281         INSN_3(JMP32, JSLE, K),                 \
1282         INSN_3(JMP32, JSET, K),                 \
1283         /* Jump instructions. */                \
1284         /*   Register based. */                 \
1285         INSN_3(JMP, JEQ,  X),                   \
1286         INSN_3(JMP, JNE,  X),                   \
1287         INSN_3(JMP, JGT,  X),                   \
1288         INSN_3(JMP, JLT,  X),                   \
1289         INSN_3(JMP, JGE,  X),                   \
1290         INSN_3(JMP, JLE,  X),                   \
1291         INSN_3(JMP, JSGT, X),                   \
1292         INSN_3(JMP, JSLT, X),                   \
1293         INSN_3(JMP, JSGE, X),                   \
1294         INSN_3(JMP, JSLE, X),                   \
1295         INSN_3(JMP, JSET, X),                   \
1296         /*   Immediate based. */                \
1297         INSN_3(JMP, JEQ,  K),                   \
1298         INSN_3(JMP, JNE,  K),                   \
1299         INSN_3(JMP, JGT,  K),                   \
1300         INSN_3(JMP, JLT,  K),                   \
1301         INSN_3(JMP, JGE,  K),                   \
1302         INSN_3(JMP, JLE,  K),                   \
1303         INSN_3(JMP, JSGT, K),                   \
1304         INSN_3(JMP, JSLT, K),                   \
1305         INSN_3(JMP, JSGE, K),                   \
1306         INSN_3(JMP, JSLE, K),                   \
1307         INSN_3(JMP, JSET, K),                   \
1308         INSN_2(JMP, JA),                        \
1309         /* Store instructions. */               \
1310         /*   Register based. */                 \
1311         INSN_3(STX, MEM,  B),                   \
1312         INSN_3(STX, MEM,  H),                   \
1313         INSN_3(STX, MEM,  W),                   \
1314         INSN_3(STX, MEM,  DW),                  \
1315         INSN_3(STX, XADD, W),                   \
1316         INSN_3(STX, XADD, DW),                  \
1317         /*   Immediate based. */                \
1318         INSN_3(ST, MEM, B),                     \
1319         INSN_3(ST, MEM, H),                     \
1320         INSN_3(ST, MEM, W),                     \
1321         INSN_3(ST, MEM, DW),                    \
1322         /* Load instructions. */                \
1323         /*   Register based. */                 \
1324         INSN_3(LDX, MEM, B),                    \
1325         INSN_3(LDX, MEM, H),                    \
1326         INSN_3(LDX, MEM, W),                    \
1327         INSN_3(LDX, MEM, DW),                   \
1328         /*   Immediate based. */                \
1329         INSN_3(LD, IMM, DW)
1330
1331 bool bpf_opcode_in_insntable(u8 code)
1332 {
1333 #define BPF_INSN_2_TBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = true
1334 #define BPF_INSN_3_TBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = true
1335         static const bool public_insntable[256] = {
1336                 [0 ... 255] = false,
1337                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1338                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_TBL, BPF_INSN_3_TBL),
1339                 /* UAPI exposed, but rewritten opcodes. cBPF carry-over. */
1340                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] = true,
1341                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] = true,
1342                 [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] = true,
1343                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] = true,
1344                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] = true,
1345                 [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] = true,
1346         };
1347 #undef BPF_INSN_3_TBL
1348 #undef BPF_INSN_2_TBL
1349         return public_insntable[code];
1350 }
1351
1352 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1353 u64 __weak bpf_probe_read_kernel(void *dst, u32 size, const void *unsafe_ptr)
1354 {
1355         memset(dst, 0, size);
1356         return -EFAULT;
1357 }
1358
1359 /**
1360  *      __bpf_prog_run - run eBPF program on a given context
1361  *      @regs: is the array of MAX_BPF_EXT_REG eBPF pseudo-registers
1362  *      @insn: is the array of eBPF instructions
1363  *      @stack: is the eBPF storage stack
1364  *
1365  * Decode and execute eBPF instructions.
1366  */
1367 static u64 __no_fgcse ___bpf_prog_run(u64 *regs, const struct bpf_insn *insn, u64 *stack)
1368 {
1369 #define BPF_INSN_2_LBL(x, y)    [BPF_##x | BPF_##y] = &&x##_##y
1370 #define BPF_INSN_3_LBL(x, y, z) [BPF_##x | BPF_##y | BPF_##z] = &&x##_##y##_##z
1371         static const void * const jumptable[256] __annotate_jump_table = {
1372                 [0 ... 255] = &&default_label,
1373                 /* Now overwrite non-defaults ... */
1374                 BPF_INSN_MAP(BPF_INSN_2_LBL, BPF_INSN_3_LBL),
1375                 /* Non-UAPI available opcodes. */
1376                 [BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS] = &&JMP_CALL_ARGS,
1377                 [BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL] = &&JMP_TAIL_CALL,
1378                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_B] = &&LDX_PROBE_MEM_B,
1379                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_H] = &&LDX_PROBE_MEM_H,
1380                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_W] = &&LDX_PROBE_MEM_W,
1381                 [BPF_LDX | BPF_PROBE_MEM | BPF_DW] = &&LDX_PROBE_MEM_DW,
1382         };
1383 #undef BPF_INSN_3_LBL
1384 #undef BPF_INSN_2_LBL
1385         u32 tail_call_cnt = 0;
1386
1387 #define CONT     ({ insn++; goto select_insn; })
1388 #define CONT_JMP ({ insn++; goto select_insn; })
1389
1390 select_insn:
1391         goto *jumptable[insn->code];
1392
1393         /* ALU */
1394 #define ALU(OPCODE, OP)                 \
1395         ALU64_##OPCODE##_X:             \
1396                 DST = DST OP SRC;       \
1397                 CONT;                   \
1398         ALU_##OPCODE##_X:               \
1399                 DST = (u32) DST OP (u32) SRC;   \
1400                 CONT;                   \
1401         ALU64_##OPCODE##_K:             \
1402                 DST = DST OP IMM;               \
1403                 CONT;                   \
1404         ALU_##OPCODE##_K:               \
1405                 DST = (u32) DST OP (u32) IMM;   \
1406                 CONT;
1407
1408         ALU(ADD,  +)
1409         ALU(SUB,  -)
1410         ALU(AND,  &)
1411         ALU(OR,   |)
1412         ALU(LSH, <<)
1413         ALU(RSH, >>)
1414         ALU(XOR,  ^)
1415         ALU(MUL,  *)
1416 #undef ALU
1417         ALU_NEG:
1418                 DST = (u32) -DST;
1419                 CONT;
1420         ALU64_NEG:
1421                 DST = -DST;
1422                 CONT;
1423         ALU_MOV_X:
1424                 DST = (u32) SRC;
1425                 CONT;
1426         ALU_MOV_K:
1427                 DST = (u32) IMM;
1428                 CONT;
1429         ALU64_MOV_X:
1430                 DST = SRC;
1431                 CONT;
1432         ALU64_MOV_K:
1433                 DST = IMM;
1434                 CONT;
1435         LD_IMM_DW:
1436                 DST = (u64) (u32) insn[0].imm | ((u64) (u32) insn[1].imm) << 32;
1437                 insn++;
1438                 CONT;
1439         ALU_ARSH_X:
1440                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> SRC);
1441                 CONT;
1442         ALU_ARSH_K:
1443                 DST = (u64) (u32) (((s32) DST) >> IMM);
1444                 CONT;
1445         ALU64_ARSH_X:
1446                 (*(s64 *) &DST) >>= SRC;
1447                 CONT;
1448         ALU64_ARSH_K:
1449                 (*(s64 *) &DST) >>= IMM;
1450                 CONT;
1451         ALU64_MOD_X:
1452                 div64_u64_rem(DST, SRC, &AX);
1453                 DST = AX;
1454                 CONT;
1455         ALU_MOD_X:
1456                 AX = (u32) DST;
1457                 DST = do_div(AX, (u32) SRC);
1458                 CONT;
1459         ALU64_MOD_K:
1460                 div64_u64_rem(DST, IMM, &AX);
1461                 DST = AX;
1462                 CONT;
1463         ALU_MOD_K:
1464                 AX = (u32) DST;
1465                 DST = do_div(AX, (u32) IMM);
1466                 CONT;
1467         ALU64_DIV_X:
1468                 DST = div64_u64(DST, SRC);
1469                 CONT;
1470         ALU_DIV_X:
1471                 AX = (u32) DST;
1472                 do_div(AX, (u32) SRC);
1473                 DST = (u32) AX;
1474                 CONT;
1475         ALU64_DIV_K:
1476                 DST = div64_u64(DST, IMM);
1477                 CONT;
1478         ALU_DIV_K:
1479                 AX = (u32) DST;
1480                 do_div(AX, (u32) IMM);
1481                 DST = (u32) AX;
1482                 CONT;
1483         ALU_END_TO_BE:
1484                 switch (IMM) {
1485                 case 16:
1486                         DST = (__force u16) cpu_to_be16(DST);
1487                         break;
1488                 case 32:
1489                         DST = (__force u32) cpu_to_be32(DST);
1490                         break;
1491                 case 64:
1492                         DST = (__force u64) cpu_to_be64(DST);
1493                         break;
1494                 }
1495                 CONT;
1496         ALU_END_TO_LE:
1497                 switch (IMM) {
1498                 case 16:
1499                         DST = (__force u16) cpu_to_le16(DST);
1500                         break;
1501                 case 32:
1502                         DST = (__force u32) cpu_to_le32(DST);
1503                         break;
1504                 case 64:
1505                         DST = (__force u64) cpu_to_le64(DST);
1506                         break;
1507                 }
1508                 CONT;
1509
1510         /* CALL */
1511         JMP_CALL:
1512                 /* Function call scratches BPF_R1-BPF_R5 registers,
1513                  * preserves BPF_R6-BPF_R9, and stores return value
1514                  * into BPF_R0.
1515                  */
1516                 BPF_R0 = (__bpf_call_base + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2, BPF_R3,
1517                                                        BPF_R4, BPF_R5);
1518                 CONT;
1519
1520         JMP_CALL_ARGS:
1521                 BPF_R0 = (__bpf_call_base_args + insn->imm)(BPF_R1, BPF_R2,
1522                                                             BPF_R3, BPF_R4,
1523                                                             BPF_R5,
1524                                                             insn + insn->off + 1);
1525                 CONT;
1526
1527         JMP_TAIL_CALL: {
1528                 struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) BPF_R2;
1529                 struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1530                 struct bpf_prog *prog;
1531                 u32 index = BPF_R3;
1532
1533                 if (unlikely(index >= array->map.max_entries))
1534                         goto out;
1535                 if (unlikely(tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT))
1536                         goto out;
1537
1538                 tail_call_cnt++;
1539
1540                 prog = READ_ONCE(array->ptrs[index]);
1541                 if (!prog)
1542                         goto out;
1543
1544                 /* ARG1 at this point is guaranteed to point to CTX from
1545                  * the verifier side due to the fact that the tail call is
1546                  * handeled like a helper, that is, bpf_tail_call_proto,
1547                  * where arg1_type is ARG_PTR_TO_CTX.
1548                  */
1549                 insn = prog->insnsi;
1550                 goto select_insn;
1551 out:
1552                 CONT;
1553         }
1554         JMP_JA:
1555                 insn += insn->off;
1556                 CONT;
1557         JMP_EXIT:
1558                 return BPF_R0;
1559         /* JMP */
1560 #define COND_JMP(SIGN, OPCODE, CMP_OP)                          \
1561         JMP_##OPCODE##_X:                                       \
1562                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) SRC) {     \
1563                         insn += insn->off;                      \
1564                         CONT_JMP;                               \
1565                 }                                               \
1566                 CONT;                                           \
1567         JMP32_##OPCODE##_X:                                     \
1568                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) SRC) {     \
1569                         insn += insn->off;                      \
1570                         CONT_JMP;                               \
1571                 }                                               \
1572                 CONT;                                           \
1573         JMP_##OPCODE##_K:                                       \
1574                 if ((SIGN##64) DST CMP_OP (SIGN##64) IMM) {     \
1575                         insn += insn->off;                      \
1576                         CONT_JMP;                               \
1577                 }                                               \
1578                 CONT;                                           \
1579         JMP32_##OPCODE##_K:                                     \
1580                 if ((SIGN##32) DST CMP_OP (SIGN##32) IMM) {     \
1581                         insn += insn->off;                      \
1582                         CONT_JMP;                               \
1583                 }                                               \
1584                 CONT;
1585         COND_JMP(u, JEQ, ==)
1586         COND_JMP(u, JNE, !=)
1587         COND_JMP(u, JGT, >)
1588         COND_JMP(u, JLT, <)
1589         COND_JMP(u, JGE, >=)
1590         COND_JMP(u, JLE, <=)
1591         COND_JMP(u, JSET, &)
1592         COND_JMP(s, JSGT, >)
1593         COND_JMP(s, JSLT, <)
1594         COND_JMP(s, JSGE, >=)
1595         COND_JMP(s, JSLE, <=)
1596 #undef COND_JMP
1597         /* STX and ST and LDX*/
1598 #define LDST(SIZEOP, SIZE)                                              \
1599         STX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1600                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = SRC;       \
1601                 CONT;                                                   \
1602         ST_MEM_##SIZEOP:                                                \
1603                 *(SIZE *)(unsigned long) (DST + insn->off) = IMM;       \
1604                 CONT;                                                   \
1605         LDX_MEM_##SIZEOP:                                               \
1606                 DST = *(SIZE *)(unsigned long) (SRC + insn->off);       \
1607                 CONT;
1608
1609         LDST(B,   u8)
1610         LDST(H,  u16)
1611         LDST(W,  u32)
1612         LDST(DW, u64)
1613 #undef LDST
1614 #define LDX_PROBE(SIZEOP, SIZE)                                                 \
1615         LDX_PROBE_MEM_##SIZEOP:                                                 \
1616                 bpf_probe_read_kernel(&DST, SIZE, (const void *)(long) (SRC + insn->off));      \
1617                 CONT;
1618         LDX_PROBE(B,  1)
1619         LDX_PROBE(H,  2)
1620         LDX_PROBE(W,  4)
1621         LDX_PROBE(DW, 8)
1622 #undef LDX_PROBE
1623
1624         STX_XADD_W: /* lock xadd *(u32 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1625                 atomic_add((u32) SRC, (atomic_t *)(unsigned long)
1626                            (DST + insn->off));
1627                 CONT;
1628         STX_XADD_DW: /* lock xadd *(u64 *)(dst_reg + off16) += src_reg */
1629                 atomic64_add((u64) SRC, (atomic64_t *)(unsigned long)
1630                              (DST + insn->off));
1631                 CONT;
1632
1633         default_label:
1634                 /* If we ever reach this, we have a bug somewhere. Die hard here
1635                  * instead of just returning 0; we could be somewhere in a subprog,
1636                  * so execution could continue otherwise which we do /not/ want.
1637                  *
1638                  * Note, verifier whitelists all opcodes in bpf_opcode_in_insntable().
1639                  */
1640                 pr_warn("BPF interpreter: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1641                 BUG_ON(1);
1642                 return 0;
1643 }
1644
1645 #define PROG_NAME(stack_size) __bpf_prog_run##stack_size
1646 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN(stack_size) \
1647 static unsigned int PROG_NAME(stack_size)(const void *ctx, const struct bpf_insn *insn) \
1648 { \
1649         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1650         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1651 \
1652         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1653         ARG1 = (u64) (unsigned long) ctx; \
1654         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1655 }
1656
1657 #define PROG_NAME_ARGS(stack_size) __bpf_prog_run_args##stack_size
1658 #define DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS(stack_size) \
1659 static u64 PROG_NAME_ARGS(stack_size)(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5, \
1660                                       const struct bpf_insn *insn) \
1661 { \
1662         u64 stack[stack_size / sizeof(u64)]; \
1663         u64 regs[MAX_BPF_EXT_REG]; \
1664 \
1665         FP = (u64) (unsigned long) &stack[ARRAY_SIZE(stack)]; \
1666         BPF_R1 = r1; \
1667         BPF_R2 = r2; \
1668         BPF_R3 = r3; \
1669         BPF_R4 = r4; \
1670         BPF_R5 = r5; \
1671         return ___bpf_prog_run(regs, insn, stack); \
1672 }
1673
1674 #define EVAL1(FN, X) FN(X)
1675 #define EVAL2(FN, X, Y...) FN(X) EVAL1(FN, Y)
1676 #define EVAL3(FN, X, Y...) FN(X) EVAL2(FN, Y)
1677 #define EVAL4(FN, X, Y...) FN(X) EVAL3(FN, Y)
1678 #define EVAL5(FN, X, Y...) FN(X) EVAL4(FN, Y)
1679 #define EVAL6(FN, X, Y...) FN(X) EVAL5(FN, Y)
1680
1681 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1682 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1683 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN, 416, 448, 480, 512);
1684
1685 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 32, 64, 96, 128, 160, 192);
1686 EVAL6(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 224, 256, 288, 320, 352, 384);
1687 EVAL4(DEFINE_BPF_PROG_RUN_ARGS, 416, 448, 480, 512);
1688
1689 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME(stack_size),
1690
1691 static unsigned int (*interpreters[])(const void *ctx,
1692                                       const struct bpf_insn *insn) = {
1693 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1694 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1695 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1696 };
1697 #undef PROG_NAME_LIST
1698 #define PROG_NAME_LIST(stack_size) PROG_NAME_ARGS(stack_size),
1699 static u64 (*interpreters_args[])(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5,
1700                                   const struct bpf_insn *insn) = {
1701 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 32, 64, 96, 128, 160, 192)
1702 EVAL6(PROG_NAME_LIST, 224, 256, 288, 320, 352, 384)
1703 EVAL4(PROG_NAME_LIST, 416, 448, 480, 512)
1704 };
1705 #undef PROG_NAME_LIST
1706
1707 void bpf_patch_call_args(struct bpf_insn *insn, u32 stack_depth)
1708 {
1709         stack_depth = max_t(u32, stack_depth, 1);
1710         insn->off = (s16) insn->imm;
1711         insn->imm = interpreters_args[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1] -
1712                 __bpf_call_base_args;
1713         insn->code = BPF_JMP | BPF_CALL_ARGS;
1714 }
1715
1716 #else
1717 static unsigned int __bpf_prog_ret0_warn(const void *ctx,
1718                                          const struct bpf_insn *insn)
1719 {
1720         /* If this handler ever gets executed, then BPF_JIT_ALWAYS_ON
1721          * is not working properly, so warn about it!
1722          */
1723         WARN_ON_ONCE(1);
1724         return 0;
1725 }
1726 #endif
1727
1728 bool bpf_prog_array_compatible(struct bpf_array *array,
1729                                const struct bpf_prog *fp)
1730 {
1731         if (fp->kprobe_override)
1732                 return false;
1733
1734         if (!array->aux->type) {
1735                 /* There's no owner yet where we could check for
1736                  * compatibility.
1737                  */
1738                 array->aux->type  = fp->type;
1739                 array->aux->jited = fp->jited;
1740                 return true;
1741         }
1742
1743         return array->aux->type  == fp->type &&
1744                array->aux->jited == fp->jited;
1745 }
1746
1747 static int bpf_check_tail_call(const struct bpf_prog *fp)
1748 {
1749         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
1750         int i;
1751
1752         for (i = 0; i < aux->used_map_cnt; i++) {
1753                 struct bpf_map *map = aux->used_maps[i];
1754                 struct bpf_array *array;
1755
1756                 if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
1757                         continue;
1758
1759                 array = container_of(map, struct bpf_array, map);
1760                 if (!bpf_prog_array_compatible(array, fp))
1761                         return -EINVAL;
1762         }
1763
1764         return 0;
1765 }
1766
1767 static void bpf_prog_select_func(struct bpf_prog *fp)
1768 {
1769 #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1770         u32 stack_depth = max_t(u32, fp->aux->stack_depth, 1);
1771
1772         fp->bpf_func = interpreters[(round_up(stack_depth, 32) / 32) - 1];
1773 #else
1774         fp->bpf_func = __bpf_prog_ret0_warn;
1775 #endif
1776 }
1777
1778 /**
1779  *      bpf_prog_select_runtime - select exec runtime for BPF program
1780  *      @fp: bpf_prog populated with internal BPF program
1781  *      @err: pointer to error variable
1782  *
1783  * Try to JIT eBPF program, if JIT is not available, use interpreter.
1784  * The BPF program will be executed via BPF_PROG_RUN() macro.
1785  */
1786 struct bpf_prog *bpf_prog_select_runtime(struct bpf_prog *fp, int *err)
1787 {
1788         /* In case of BPF to BPF calls, verifier did all the prep
1789          * work with regards to JITing, etc.
1790          */
1791         if (fp->bpf_func)
1792                 goto finalize;
1793
1794         bpf_prog_select_func(fp);
1795
1796         /* eBPF JITs can rewrite the program in case constant
1797          * blinding is active. However, in case of error during
1798          * blinding, bpf_int_jit_compile() must always return a
1799          * valid program, which in this case would simply not
1800          * be JITed, but falls back to the interpreter.
1801          */
1802         if (!bpf_prog_is_dev_bound(fp->aux)) {
1803                 *err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(fp);
1804                 if (*err)
1805                         return fp;
1806
1807                 fp = bpf_int_jit_compile(fp);
1808                 if (!fp->jited) {
1809                         bpf_prog_free_jited_linfo(fp);
1810 #ifdef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
1811                         *err = -ENOTSUPP;
1812                         return fp;
1813 #endif
1814                 } else {
1815                         bpf_prog_free_unused_jited_linfo(fp);
1816                 }
1817         } else {
1818                 *err = bpf_prog_offload_compile(fp);
1819                 if (*err)
1820                         return fp;
1821         }
1822
1823 finalize:
1824         bpf_prog_lock_ro(fp);
1825
1826         /* The tail call compatibility check can only be done at
1827          * this late stage as we need to determine, if we deal
1828          * with JITed or non JITed program concatenations and not
1829          * all eBPF JITs might immediately support all features.
1830          */
1831         *err = bpf_check_tail_call(fp);
1832
1833         return fp;
1834 }
1835 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_select_runtime);
1836
1837 static unsigned int __bpf_prog_ret1(const void *ctx,
1838                                     const struct bpf_insn *insn)
1839 {
1840         return 1;
1841 }
1842
1843 static struct bpf_prog_dummy {
1844         struct bpf_prog prog;
1845 } dummy_bpf_prog = {
1846         .prog = {
1847                 .bpf_func = __bpf_prog_ret1,
1848         },
1849 };
1850
1851 /* to avoid allocating empty bpf_prog_array for cgroups that
1852  * don't have bpf program attached use one global 'empty_prog_array'
1853  * It will not be modified the caller of bpf_prog_array_alloc()
1854  * (since caller requested prog_cnt == 0)
1855  * that pointer should be 'freed' by bpf_prog_array_free()
1856  */
1857 static struct {
1858         struct bpf_prog_array hdr;
1859         struct bpf_prog *null_prog;
1860 } empty_prog_array = {
1861         .null_prog = NULL,
1862 };
1863
1864 struct bpf_prog_array *bpf_prog_array_alloc(u32 prog_cnt, gfp_t flags)
1865 {
1866         if (prog_cnt)
1867                 return kzalloc(sizeof(struct bpf_prog_array) +
1868                                sizeof(struct bpf_prog_array_item) *
1869                                (prog_cnt + 1),
1870                                flags);
1871
1872         return &empty_prog_array.hdr;
1873 }
1874
1875 void bpf_prog_array_free(struct bpf_prog_array *progs)
1876 {
1877         if (!progs || progs == &empty_prog_array.hdr)
1878                 return;
1879         kfree_rcu(progs, rcu);
1880 }
1881
1882 int bpf_prog_array_length(struct bpf_prog_array *array)
1883 {
1884         struct bpf_prog_array_item *item;
1885         u32 cnt = 0;
1886
1887         for (item = array->items; item->prog; item++)
1888                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1889                         cnt++;
1890         return cnt;
1891 }
1892
1893 bool bpf_prog_array_is_empty(struct bpf_prog_array *array)
1894 {
1895         struct bpf_prog_array_item *item;
1896
1897         for (item = array->items; item->prog; item++)
1898                 if (item->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1899                         return false;
1900         return true;
1901 }
1902
1903 static bool bpf_prog_array_copy_core(struct bpf_prog_array *array,
1904                                      u32 *prog_ids,
1905                                      u32 request_cnt)
1906 {
1907         struct bpf_prog_array_item *item;
1908         int i = 0;
1909
1910         for (item = array->items; item->prog; item++) {
1911                 if (item->prog == &dummy_bpf_prog.prog)
1912                         continue;
1913                 prog_ids[i] = item->prog->aux->id;
1914                 if (++i == request_cnt) {
1915                         item++;
1916                         break;
1917                 }
1918         }
1919
1920         return !!(item->prog);
1921 }
1922
1923 int bpf_prog_array_copy_to_user(struct bpf_prog_array *array,
1924                                 __u32 __user *prog_ids, u32 cnt)
1925 {
1926         unsigned long err = 0;
1927         bool nospc;
1928         u32 *ids;
1929
1930         /* users of this function are doing:
1931          * cnt = bpf_prog_array_length();
1932          * if (cnt > 0)
1933          *     bpf_prog_array_copy_to_user(..., cnt);
1934          * so below kcalloc doesn't need extra cnt > 0 check.
1935          */
1936         ids = kcalloc(cnt, sizeof(u32), GFP_USER | __GFP_NOWARN);
1937         if (!ids)
1938                 return -ENOMEM;
1939         nospc = bpf_prog_array_copy_core(array, ids, cnt);
1940         err = copy_to_user(prog_ids, ids, cnt * sizeof(u32));
1941         kfree(ids);
1942         if (err)
1943                 return -EFAULT;
1944         if (nospc)
1945                 return -ENOSPC;
1946         return 0;
1947 }
1948
1949 void bpf_prog_array_delete_safe(struct bpf_prog_array *array,
1950                                 struct bpf_prog *old_prog)
1951 {
1952         struct bpf_prog_array_item *item;
1953
1954         for (item = array->items; item->prog; item++)
1955                 if (item->prog == old_prog) {
1956                         WRITE_ONCE(item->prog, &dummy_bpf_prog.prog);
1957                         break;
1958                 }
1959 }
1960
1961 int bpf_prog_array_copy(struct bpf_prog_array *old_array,
1962                         struct bpf_prog *exclude_prog,
1963                         struct bpf_prog *include_prog,
1964                         struct bpf_prog_array **new_array)
1965 {
1966         int new_prog_cnt, carry_prog_cnt = 0;
1967         struct bpf_prog_array_item *existing;
1968         struct bpf_prog_array *array;
1969         bool found_exclude = false;
1970         int new_prog_idx = 0;
1971
1972         /* Figure out how many existing progs we need to carry over to
1973          * the new array.
1974          */
1975         if (old_array) {
1976                 existing = old_array->items;
1977                 for (; existing->prog; existing++) {
1978                         if (existing->prog == exclude_prog) {
1979                                 found_exclude = true;
1980                                 continue;
1981                         }
1982                         if (existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog)
1983                                 carry_prog_cnt++;
1984                         if (existing->prog == include_prog)
1985                                 return -EEXIST;
1986                 }
1987         }
1988
1989         if (exclude_prog && !found_exclude)
1990                 return -ENOENT;
1991
1992         /* How many progs (not NULL) will be in the new array? */
1993         new_prog_cnt = carry_prog_cnt;
1994         if (include_prog)
1995                 new_prog_cnt += 1;
1996
1997         /* Do we have any prog (not NULL) in the new array? */
1998         if (!new_prog_cnt) {
1999                 *new_array = NULL;
2000                 return 0;
2001         }
2002
2003         /* +1 as the end of prog_array is marked with NULL */
2004         array = bpf_prog_array_alloc(new_prog_cnt + 1, GFP_KERNEL);
2005         if (!array)
2006                 return -ENOMEM;
2007
2008         /* Fill in the new prog array */
2009         if (carry_prog_cnt) {
2010                 existing = old_array->items;
2011                 for (; existing->prog; existing++)
2012                         if (existing->prog != exclude_prog &&
2013                             existing->prog != &dummy_bpf_prog.prog) {
2014                                 array->items[new_prog_idx++].prog =
2015                                         existing->prog;
2016                         }
2017         }
2018         if (include_prog)
2019                 array->items[new_prog_idx++].prog = include_prog;
2020         array->items[new_prog_idx].prog = NULL;
2021         *new_array = array;
2022         return 0;
2023 }
2024
2025 int bpf_prog_array_copy_info(struct bpf_prog_array *array,
2026                              u32 *prog_ids, u32 request_cnt,
2027                              u32 *prog_cnt)
2028 {
2029         u32 cnt = 0;
2030
2031         if (array)
2032                 cnt = bpf_prog_array_length(array);
2033
2034         *prog_cnt = cnt;
2035
2036         /* return early if user requested only program count or nothing to copy */
2037         if (!request_cnt || !cnt)
2038                 return 0;
2039
2040         /* this function is called under trace/bpf_trace.c: bpf_event_mutex */
2041         return bpf_prog_array_copy_core(array, prog_ids, request_cnt) ? -ENOSPC
2042                                                                      : 0;
2043 }
2044
2045 static void bpf_free_cgroup_storage(struct bpf_prog_aux *aux)
2046 {
2047         enum bpf_cgroup_storage_type stype;
2048
2049         for_each_cgroup_storage_type(stype) {
2050                 if (!aux->cgroup_storage[stype])
2051                         continue;
2052                 bpf_cgroup_storage_release(aux, aux->cgroup_storage[stype]);
2053         }
2054 }
2055
2056 void __bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux,
2057                           struct bpf_map **used_maps, u32 len)
2058 {
2059         struct bpf_map *map;
2060         u32 i;
2061
2062         bpf_free_cgroup_storage(aux);
2063         for (i = 0; i < len; i++) {
2064                 map = used_maps[i];
2065                 if (map->ops->map_poke_untrack)
2066                         map->ops->map_poke_untrack(map, aux);
2067                 bpf_map_put(map);
2068         }
2069 }
2070
2071 static void bpf_free_used_maps(struct bpf_prog_aux *aux)
2072 {
2073         __bpf_free_used_maps(aux, aux->used_maps, aux->used_map_cnt);
2074         kfree(aux->used_maps);
2075 }
2076
2077 static void bpf_prog_free_deferred(struct work_struct *work)
2078 {
2079         struct bpf_prog_aux *aux;
2080         int i;
2081
2082         aux = container_of(work, struct bpf_prog_aux, work);
2083         bpf_free_used_maps(aux);
2084         if (bpf_prog_is_dev_bound(aux))
2085                 bpf_prog_offload_destroy(aux->prog);
2086 #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
2087         if (aux->prog->has_callchain_buf)
2088                 put_callchain_buffers();
2089 #endif
2090         bpf_trampoline_put(aux->trampoline);
2091         for (i = 0; i < aux->func_cnt; i++)
2092                 bpf_jit_free(aux->func[i]);
2093         if (aux->func_cnt) {
2094                 kfree(aux->func);
2095                 bpf_prog_unlock_free(aux->prog);
2096         } else {
2097                 bpf_jit_free(aux->prog);
2098         }
2099 }
2100
2101 /* Free internal BPF program */
2102 void bpf_prog_free(struct bpf_prog *fp)
2103 {
2104         struct bpf_prog_aux *aux = fp->aux;
2105
2106         if (aux->linked_prog)
2107                 bpf_prog_put(aux->linked_prog);
2108         INIT_WORK(&aux->work, bpf_prog_free_deferred);
2109         schedule_work(&aux->work);
2110 }
2111 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_free);
2112
2113 /* RNG for unpriviledged user space with separated state from prandom_u32(). */
2114 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, bpf_user_rnd_state);
2115
2116 void bpf_user_rnd_init_once(void)
2117 {
2118         prandom_init_once(&bpf_user_rnd_state);
2119 }
2120
2121 BPF_CALL_0(bpf_user_rnd_u32)
2122 {
2123         /* Should someone ever have the rather unwise idea to use some
2124          * of the registers passed into this function, then note that
2125          * this function is called from native eBPF and classic-to-eBPF
2126          * transformations. Register assignments from both sides are
2127          * different, f.e. classic always sets fn(ctx, A, X) here.
2128          */
2129         struct rnd_state *state;
2130         u32 res;
2131
2132         state = &get_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2133         res = prandom_u32_state(state);
2134         put_cpu_var(bpf_user_rnd_state);
2135
2136         return res;
2137 }
2138
2139 /* Weak definitions of helper functions in case we don't have bpf syscall. */
2140 const struct bpf_func_proto bpf_map_lookup_elem_proto __weak;
2141 const struct bpf_func_proto bpf_map_update_elem_proto __weak;
2142 const struct bpf_func_proto bpf_map_delete_elem_proto __weak;
2143 const struct bpf_func_proto bpf_map_push_elem_proto __weak;
2144 const struct bpf_func_proto bpf_map_pop_elem_proto __weak;
2145 const struct bpf_func_proto bpf_map_peek_elem_proto __weak;
2146 const struct bpf_func_proto bpf_spin_lock_proto __weak;
2147 const struct bpf_func_proto bpf_spin_unlock_proto __weak;
2148 const struct bpf_func_proto bpf_jiffies64_proto __weak;
2149
2150 const struct bpf_func_proto bpf_get_prandom_u32_proto __weak;
2151 const struct bpf_func_proto bpf_get_smp_processor_id_proto __weak;
2152 const struct bpf_func_proto bpf_get_numa_node_id_proto __weak;
2153 const struct bpf_func_proto bpf_ktime_get_ns_proto __weak;
2154
2155 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_pid_tgid_proto __weak;
2156 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_uid_gid_proto __weak;
2157 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_comm_proto __weak;
2158 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_cgroup_id_proto __weak;
2159 const struct bpf_func_proto bpf_get_current_ancestor_cgroup_id_proto __weak;
2160 const struct bpf_func_proto bpf_get_local_storage_proto __weak;
2161 const struct bpf_func_proto bpf_get_ns_current_pid_tgid_proto __weak;
2162
2163 const struct bpf_func_proto * __weak bpf_get_trace_printk_proto(void)
2164 {
2165         return NULL;
2166 }
2167
2168 u64 __weak
2169 bpf_event_output(struct bpf_map *map, u64 flags, void *meta, u64 meta_size,
2170                  void *ctx, u64 ctx_size, bpf_ctx_copy_t ctx_copy)
2171 {
2172         return -ENOTSUPP;
2173 }
2174 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_event_output);
2175
2176 /* Always built-in helper functions. */
2177 const struct bpf_func_proto bpf_tail_call_proto = {
2178         .func           = NULL,
2179         .gpl_only       = false,
2180         .ret_type       = RET_VOID,
2181         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2182         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2183         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2184 };
2185
2186 /* Stub for JITs that only support cBPF. eBPF programs are interpreted.
2187  * It is encouraged to implement bpf_int_jit_compile() instead, so that
2188  * eBPF and implicitly also cBPF can get JITed!
2189  */
2190 struct bpf_prog * __weak bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2191 {
2192         return prog;
2193 }
2194
2195 /* Stub for JITs that support eBPF. All cBPF code gets transformed into
2196  * eBPF by the kernel and is later compiled by bpf_int_jit_compile().
2197  */
2198 void __weak bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
2199 {
2200 }
2201
2202 bool __weak bpf_helper_changes_pkt_data(void *func)
2203 {
2204         return false;
2205 }
2206
2207 /* Return TRUE if the JIT backend wants verifier to enable sub-register usage
2208  * analysis code and wants explicit zero extension inserted by verifier.
2209  * Otherwise, return FALSE.
2210  */
2211 bool __weak bpf_jit_needs_zext(void)
2212 {
2213         return false;
2214 }
2215
2216 /* To execute LD_ABS/LD_IND instructions __bpf_prog_run() may call
2217  * skb_copy_bits(), so provide a weak definition of it for NET-less config.
2218  */
2219 int __weak skb_copy_bits(const struct sk_buff *skb, int offset, void *to,
2220                          int len)
2221 {
2222         return -EFAULT;
2223 }
2224
2225 int __weak bpf_arch_text_poke(void *ip, enum bpf_text_poke_type t,
2226                               void *addr1, void *addr2)
2227 {
2228         return -ENOTSUPP;
2229 }
2230
2231 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(bpf_stats_enabled_key);
2232 EXPORT_SYMBOL(bpf_stats_enabled_key);
2233
2234 /* All definitions of tracepoints related to BPF. */
2235 #define CREATE_TRACE_POINTS
2236 #include <linux/bpf_trace.h>
2237
2238 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_exception);
2239 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(xdp_bulk_tx);