arch/powerpc/net/bpf_jit.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * bpf_jit.h: BPF JIT compiler for PPC
   4  *
   5  * Copyright 2011 Matt Evans <[email protected]>, IBM Corporation
   6  *           2016 Naveen N. Rao <[email protected]>
   7  */
   8 #ifndef _BPF_JIT_H
   9 #define _BPF_JIT_H
  10
  11 #ifndef __ASSEMBLY__
  12
  13 #include <asm/types.h>
  14 #include <asm/ppc-opcode.h>
  15
  16 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
  17 #define FUNCTION_DESCR_SIZE     24
  18 #else
  19 #define FUNCTION_DESCR_SIZE     0
  20 #endif
  21
  22 #define PLANT_INSTR(d, idx, instr)                                            \
  23         do { if (d) { (d)[idx] = instr; } idx++; } while (0)
  24 #define EMIT(instr)             PLANT_INSTR(image, ctx->idx, instr)
  25
  26 /* Long jump; (unconditional 'branch') */
  27 #define PPC_JMP(dest)           EMIT(PPC_INST_BRANCH |                        \
  28                                      (((dest) - (ctx->idx * 4)) & 0x03fffffc))
  29 /* blr; (unconditional 'branch' with link) to absolute address */
  30 #define PPC_BL_ABS(dest)        EMIT(PPC_INST_BL |                            \
  31                                      (((dest) - (unsigned long)(image + ctx->idx)) & 0x03fffffc))
  32 /* "cond" here covers BO:BI fields. */
  33 #define PPC_BCC_SHORT(cond, dest)       EMIT(PPC_INST_BRANCH_COND |           \
  34                                              (((cond) & 0x3ff) << 16) |       \
  35                                              (((dest) - (ctx->idx * 4)) &     \
  36                                               0xfffc))
  37 /* Sign-extended 32-bit immediate load */
  38 #define PPC_LI32(d, i)          do {                                          \
  39                 if ((int)(uintptr_t)(i) >= -32768 &&                          \
  40                                 (int)(uintptr_t)(i) < 32768)                  \
  41                         EMIT(PPC_RAW_LI(d, i));                               \
  42                 else {                                                        \
  43                         EMIT(PPC_RAW_LIS(d, IMM_H(i)));                       \
  44                         if (IMM_L(i))                                         \
  45                                 EMIT(PPC_RAW_ORI(d, d, IMM_L(i)));            \
  46                 } } while(0)
  47
  48 #ifdef CONFIG_PPC32
  49 #define PPC_EX32(r, i)          EMIT(PPC_RAW_LI((r), (i) < 0 ? -1 : 0))
  50 #endif
  51
  52 #define PPC_LI64(d, i)          do {                                          \
  53                 if ((long)(i) >= -2147483648 &&                               \
  54                                 (long)(i) < 2147483648)                       \
  55                         PPC_LI32(d, i);                                       \
  56                 else {                                                        \
  57                         if (!((uintptr_t)(i) & 0xffff800000000000ULL))        \
  58                                 EMIT(PPC_RAW_LI(d, ((uintptr_t)(i) >> 32) &   \
  59                                                 0xffff));                     \
  60                         else {                                                \
  61                                 EMIT(PPC_RAW_LIS(d, ((uintptr_t)(i) >> 48))); \
  62                                 if ((uintptr_t)(i) & 0x0000ffff00000000ULL)   \
  63                                         EMIT(PPC_RAW_ORI(d, d,                \
  64                                           ((uintptr_t)(i) >> 32) & 0xffff));  \
  65                         }                                                     \
  66                         EMIT(PPC_RAW_SLDI(d, d, 32));                         \
  67                         if ((uintptr_t)(i) & 0x00000000ffff0000ULL)           \
  68                                 EMIT(PPC_RAW_ORIS(d, d,                       \
  69                                          ((uintptr_t)(i) >> 16) & 0xffff));   \
  70                         if ((uintptr_t)(i) & 0x000000000000ffffULL)           \
  71                                 EMIT(PPC_RAW_ORI(d, d, (uintptr_t)(i) &       \
  72                                                         0xffff));             \
  73                 } } while (0)
  74
  75 #ifdef CONFIG_PPC64
  76 #define PPC_FUNC_ADDR(d,i) do { PPC_LI64(d, i); } while(0)
  77 #else
  78 #define PPC_FUNC_ADDR(d,i) do { PPC_LI32(d, i); } while(0)
  79 #endif
  80
  81 static inline bool is_nearbranch(int offset)
  82 {
  83         return (offset < 32768) && (offset >= -32768);
  84 }
  85
  86 /*
  87  * The fly in the ointment of code size changing from pass to pass is
  88  * avoided by padding the short branch case with a NOP.  If code size differs
  89  * with different branch reaches we will have the issue of code moving from
  90  * one pass to the next and will need a few passes to converge on a stable
  91  * state.
  92  */
  93 #define PPC_BCC(cond, dest)     do {                                          \
  94                 if (is_nearbranch((dest) - (ctx->idx * 4))) {                 \
  95                         PPC_BCC_SHORT(cond, dest);                            \
  96                         EMIT(PPC_RAW_NOP());                                  \
  97                 } else {                                                      \
  98                         /* Flip the 'T or F' bit to invert comparison */      \
  99                         PPC_BCC_SHORT(cond ^ COND_CMP_TRUE, (ctx->idx+2)*4);  \
 100                         PPC_JMP(dest);                                        \
 101                 } } while(0)
 102
 103 /* To create a branch condition, select a bit of cr0... */
 104 #define CR0_LT          0
 105 #define CR0_GT          1
 106 #define CR0_EQ          2
 107 /* ...and modify BO[3] */
 108 #define COND_CMP_TRUE   0x100
 109 #define COND_CMP_FALSE  0x000
 110 /* Together, they make all required comparisons: */
 111 #define COND_GT         (CR0_GT | COND_CMP_TRUE)
 112 #define COND_GE         (CR0_LT | COND_CMP_FALSE)
 113 #define COND_EQ         (CR0_EQ | COND_CMP_TRUE)
 114 #define COND_NE         (CR0_EQ | COND_CMP_FALSE)
 115 #define COND_LT         (CR0_LT | COND_CMP_TRUE)
 116 #define COND_LE         (CR0_GT | COND_CMP_FALSE)
 117
 118 #define SEEN_FUNC       0x20000000 /* might call external helpers */
 119 #define SEEN_STACK      0x40000000 /* uses BPF stack */
 120 #define SEEN_TAILCALL   0x80000000 /* uses tail calls */
 121
 122 #define SEEN_VREG_MASK  0x1ff80000 /* Volatile registers r3-r12 */
 123 #define SEEN_NVREG_MASK 0x0003ffff /* Non volatile registers r14-r31 */
 124
 125 #ifdef CONFIG_PPC64
 126 extern const int b2p[MAX_BPF_JIT_REG + 2];
 127 #else
 128 extern const int b2p[MAX_BPF_JIT_REG + 1];
 129 #endif
 130
 131 struct codegen_context {
 132         /*
 133          * This is used to track register usage as well
 134          * as calls to external helpers.
 135          * - register usage is tracked with corresponding
 136          *   bits (r3-r31)
 137          * - rest of the bits can be used to track other
 138          *   things -- for now, we use bits 0 to 2
 139          *   encoded in SEEN_* macros above
 140          */
 141         unsigned int seen;
 142         unsigned int idx;
 143         unsigned int stack_size;
 144         int b2p[ARRAY_SIZE(b2p)];
 145 };
 146
 147 static inline void bpf_flush_icache(void *start, void *end)
 148 {
 149         smp_wmb();      /* smp write barrier */
 150         flush_icache_range((unsigned long)start, (unsigned long)end);
 151 }
 152
 153 static inline bool bpf_is_seen_register(struct codegen_context *ctx, int i)
 154 {
 155         return ctx->seen & (1 << (31 - i));
 156 }
 157
 158 static inline void bpf_set_seen_register(struct codegen_context *ctx, int i)
 159 {
 160         ctx->seen |= 1 << (31 - i);
 161 }
 162
 163 static inline void bpf_clear_seen_register(struct codegen_context *ctx, int i)
 164 {
 165         ctx->seen &= ~(1 << (31 - i));
 166 }
 167
 168 void bpf_jit_emit_func_call_rel(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u64 func);
 169 int bpf_jit_build_body(struct bpf_prog *fp, u32 *image, struct codegen_context *ctx,
 170                        u32 *addrs, bool extra_pass);
 171 void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx);
 172 void bpf_jit_build_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx);
 173 void bpf_jit_realloc_regs(struct codegen_context *ctx);
 174
 175 #endif
 176
 177 #endif