arch/powerpc/net/bpf_jit_comp64.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * bpf_jit_comp64.c: eBPF JIT compiler
   4  *
   5  * Copyright 2016 Naveen N. Rao <[email protected]>
   6  *                IBM Corporation
   7  *
   8  * Based on the powerpc classic BPF JIT compiler by Matt Evans
   9  */
  10 #include <linux/moduleloader.h>
  11 #include <asm/cacheflush.h>
  12 #include <asm/asm-compat.h>
  13 #include <linux/netdevice.h>
  14 #include <linux/filter.h>
  15 #include <linux/if_vlan.h>
  16 #include <asm/kprobes.h>
  17 #include <linux/bpf.h>
  18
  19 #include "bpf_jit64.h"
  20
  21 static void bpf_jit_fill_ill_insns(void *area, unsigned int size)
  22 {
  23         memset32(area, BREAKPOINT_INSTRUCTION, size/4);
  24 }
  25
  26 static inline void bpf_flush_icache(void *start, void *end)
  27 {
  28         smp_wmb();
  29         flush_icache_range((unsigned long)start, (unsigned long)end);
  30 }
  31
  32 static inline bool bpf_is_seen_register(struct codegen_context *ctx, int i)
  33 {
  34         return (ctx->seen & (1 << (31 - b2p[i])));
  35 }
  36
  37 static inline void bpf_set_seen_register(struct codegen_context *ctx, int i)
  38 {
  39         ctx->seen |= (1 << (31 - b2p[i]));
  40 }
  41
  42 static inline bool bpf_has_stack_frame(struct codegen_context *ctx)
  43 {
  44         /*
  45          * We only need a stack frame if:
  46          * - we call other functions (kernel helpers), or
  47          * - the bpf program uses its stack area
  48          * The latter condition is deduced from the usage of BPF_REG_FP
  49          */
  50         return ctx->seen & SEEN_FUNC || bpf_is_seen_register(ctx, BPF_REG_FP);
  51 }
  52
  53 /*
  54  * When not setting up our own stackframe, the redzone usage is:
  55  *
  56  *              [       prev sp         ] <-------------
  57  *              [         ...           ]               |
  58  * sp (r1) ---> [    stack pointer      ] --------------
  59  *              [   nv gpr save area    ] 6*8
  60  *              [    tail_call_cnt      ] 8
  61  *              [    local_tmp_var      ] 8
  62  *              [   unused red zone     ] 208 bytes protected
  63  */
  64 static int bpf_jit_stack_local(struct codegen_context *ctx)
  65 {
  66         if (bpf_has_stack_frame(ctx))
  67                 return STACK_FRAME_MIN_SIZE + ctx->stack_size;
  68         else
  69                 return -(BPF_PPC_STACK_SAVE + 16);
  70 }
  71
  72 static int bpf_jit_stack_tailcallcnt(struct codegen_context *ctx)
  73 {
  74         return bpf_jit_stack_local(ctx) + 8;
  75 }
  76
  77 static int bpf_jit_stack_offsetof(struct codegen_context *ctx, int reg)
  78 {
  79         if (reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && reg < 32)
  80                 return (bpf_has_stack_frame(ctx) ?
  81                         (BPF_PPC_STACKFRAME + ctx->stack_size) : 0)
  82                                 - (8 * (32 - reg));
  83
  84         pr_err("BPF JIT is asking about unknown registers");
  85         BUG();
  86 }
  87
  88 static void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
  89 {
  90         int i;
  91
  92         /*
  93          * Initialize tail_call_cnt if we do tail calls.
  94          * Otherwise, put in NOPs so that it can be skipped when we are
  95          * invoked through a tail call.
  96          */
  97         if (ctx->seen & SEEN_TAILCALL) {
  98                 PPC_LI(b2p[TMP_REG_1], 0);
  99                 /* this goes in the redzone */
 100                 PPC_BPF_STL(b2p[TMP_REG_1], 1, -(BPF_PPC_STACK_SAVE + 8));
 101         } else {
 102                 PPC_NOP();
 103                 PPC_NOP();
 104         }
 105
 106 #define BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE      8
 107
 108         if (bpf_has_stack_frame(ctx)) {
 109                 /*
 110                  * We need a stack frame, but we don't necessarily need to
 111                  * save/restore LR unless we call other functions
 112                  */
 113                 if (ctx->seen & SEEN_FUNC) {
 114                         EMIT(PPC_INST_MFLR | __PPC_RT(R0));
 115                         PPC_BPF_STL(0, 1, PPC_LR_STKOFF);
 116                 }
 117
 118                 PPC_BPF_STLU(1, 1, -(BPF_PPC_STACKFRAME + ctx->stack_size));
 119         }
 120
 121         /*
 122          * Back up non-volatile regs -- BPF registers 6-10
 123          * If we haven't created our own stack frame, we save these
 124          * in the protected zone below the previous stack frame
 125          */
 126         for (i = BPF_REG_6; i <= BPF_REG_10; i++)
 127                 if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
 128                         PPC_BPF_STL(b2p[i], 1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[i]));
 129
 130         /* Setup frame pointer to point to the bpf stack area */
 131         if (bpf_is_seen_register(ctx, BPF_REG_FP))
 132                 PPC_ADDI(b2p[BPF_REG_FP], 1,
 133                                 STACK_FRAME_MIN_SIZE + ctx->stack_size);
 134 }
 135
 136 static void bpf_jit_emit_common_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 137 {
 138         int i;
 139
 140         /* Restore NVRs */
 141         for (i = BPF_REG_6; i <= BPF_REG_10; i++)
 142                 if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
 143                         PPC_BPF_LL(b2p[i], 1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[i]));
 144
 145         /* Tear down our stack frame */
 146         if (bpf_has_stack_frame(ctx)) {
 147                 PPC_ADDI(1, 1, BPF_PPC_STACKFRAME + ctx->stack_size);
 148                 if (ctx->seen & SEEN_FUNC) {
 149                         PPC_BPF_LL(0, 1, PPC_LR_STKOFF);
 150                         PPC_MTLR(0);
 151                 }
 152         }
 153 }
 154
 155 static void bpf_jit_build_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 156 {
 157         bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
 158
 159         /* Move result to r3 */
 160         PPC_MR(3, b2p[BPF_REG_0]);
 161
 162         PPC_BLR();
 163 }
 164
 165 static void bpf_jit_emit_func_call_hlp(u32 *image, struct codegen_context *ctx,
 166                                        u64 func)
 167 {
 168 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
 169         /* func points to the function descriptor */
 170         PPC_LI64(b2p[TMP_REG_2], func);
 171         /* Load actual entry point from function descriptor */
 172         PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_2], 0);
 173         /* ... and move it to LR */
 174         PPC_MTLR(b2p[TMP_REG_1]);
 175         /*
 176          * Load TOC from function descriptor at offset 8.
 177          * We can clobber r2 since we get called through a
 178          * function pointer (so caller will save/restore r2)
 179          * and since we don't use a TOC ourself.
 180          */
 181         PPC_BPF_LL(2, b2p[TMP_REG_2], 8);
 182 #else
 183         /* We can clobber r12 */
 184         PPC_FUNC_ADDR(12, func);
 185         PPC_MTLR(12);
 186 #endif
 187         PPC_BLRL();
 188 }
 189
 190 static void bpf_jit_emit_func_call_rel(u32 *image, struct codegen_context *ctx,
 191                                        u64 func)
 192 {
 193         unsigned int i, ctx_idx = ctx->idx;
 194
 195         /* Load function address into r12 */
 196         PPC_LI64(12, func);
 197
 198         /* For bpf-to-bpf function calls, the callee's address is unknown
 199          * until the last extra pass. As seen above, we use PPC_LI64() to
 200          * load the callee's address, but this may optimize the number of
 201          * instructions required based on the nature of the address.
 202          *
 203          * Since we don't want the number of instructions emitted to change,
 204          * we pad the optimized PPC_LI64() call with NOPs to guarantee that
 205          * we always have a five-instruction sequence, which is the maximum
 206          * that PPC_LI64() can emit.
 207          */
 208         for (i = ctx->idx - ctx_idx; i < 5; i++)
 209                 PPC_NOP();
 210
 211 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
 212         /*
 213          * Load TOC from function descriptor at offset 8.
 214          * We can clobber r2 since we get called through a
 215          * function pointer (so caller will save/restore r2)
 216          * and since we don't use a TOC ourself.
 217          */
 218         PPC_BPF_LL(2, 12, 8);
 219         /* Load actual entry point from function descriptor */
 220         PPC_BPF_LL(12, 12, 0);
 221 #endif
 222
 223         PPC_MTLR(12);
 224         PPC_BLRL();
 225 }
 226
 227 static void bpf_jit_emit_tail_call(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u32 out)
 228 {
 229         /*
 230          * By now, the eBPF program has already setup parameters in r3, r4 and r5
 231          * r3/BPF_REG_1 - pointer to ctx -- passed as is to the next bpf program
 232          * r4/BPF_REG_2 - pointer to bpf_array
 233          * r5/BPF_REG_3 - index in bpf_array
 234          */
 235         int b2p_bpf_array = b2p[BPF_REG_2];
 236         int b2p_index = b2p[BPF_REG_3];
 237
 238         /*
 239          * if (index >= array->map.max_entries)
 240          *   goto out;
 241          */
 242         PPC_LWZ(b2p[TMP_REG_1], b2p_bpf_array, offsetof(struct bpf_array, map.max_entries));
 243         PPC_RLWINM(b2p_index, b2p_index, 0, 0, 31);
 244         PPC_CMPLW(b2p_index, b2p[TMP_REG_1]);
 245         PPC_BCC(COND_GE, out);
 246
 247         /*
 248          * if (tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
 249          *   goto out;
 250          */
 251         PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_tailcallcnt(ctx));
 252         PPC_CMPLWI(b2p[TMP_REG_1], MAX_TAIL_CALL_CNT);
 253         PPC_BCC(COND_GT, out);
 254
 255         /*
 256          * tail_call_cnt++;
 257          */
 258         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], 1);
 259         PPC_BPF_STL(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_tailcallcnt(ctx));
 260
 261         /* prog = array->ptrs[index]; */
 262         PPC_MULI(b2p[TMP_REG_1], b2p_index, 8);
 263         PPC_ADD(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], b2p_bpf_array);
 264         PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], offsetof(struct bpf_array, ptrs));
 265
 266         /*
 267          * if (prog == NULL)
 268          *   goto out;
 269          */
 270         PPC_CMPLDI(b2p[TMP_REG_1], 0);
 271         PPC_BCC(COND_EQ, out);
 272
 273         /* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
 274         PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], offsetof(struct bpf_prog, bpf_func));
 275 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
 276         /* skip past the function descriptor */
 277         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1],
 278                         FUNCTION_DESCR_SIZE + BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE);
 279 #else
 280         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE);
 281 #endif
 282         PPC_MTCTR(b2p[TMP_REG_1]);
 283
 284         /* tear down stack, restore NVRs, ... */
 285         bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
 286
 287         PPC_BCTR();
 288         /* out: */
 289 }
 290
 291 /* Assemble the body code between the prologue & epilogue */
 292 static int bpf_jit_build_body(struct bpf_prog *fp, u32 *image,
 293                               struct codegen_context *ctx,
 294                               u32 *addrs, bool extra_pass)
 295 {
 296         const struct bpf_insn *insn = fp->insnsi;
 297         int flen = fp->len;
 298         int i, ret;
 299
 300         /* Start of epilogue code - will only be valid 2nd pass onwards */
 301         u32 exit_addr = addrs[flen];
 302
 303         for (i = 0; i < flen; i++) {
 304                 u32 code = insn[i].code;
 305                 u32 dst_reg = b2p[insn[i].dst_reg];
 306                 u32 src_reg = b2p[insn[i].src_reg];
 307                 s16 off = insn[i].off;
 308                 s32 imm = insn[i].imm;
 309                 bool func_addr_fixed;
 310                 u64 func_addr;
 311                 u64 imm64;
 312                 u32 true_cond;
 313                 u32 tmp_idx;
 314
 315                 /*
 316                  * addrs[] maps a BPF bytecode address into a real offset from
 317                  * the start of the body code.
 318                  */
 319                 addrs[i] = ctx->idx * 4;
 320
 321                 /*
 322                  * As an optimization, we note down which non-volatile registers
 323                  * are used so that we can only save/restore those in our
 324                  * prologue and epilogue. We do this here regardless of whether
 325                  * the actual BPF instruction uses src/dst registers or not
 326                  * (for instance, BPF_CALL does not use them). The expectation
 327                  * is that those instructions will have src_reg/dst_reg set to
 328                  * 0. Even otherwise, we just lose some prologue/epilogue
 329                  * optimization but everything else should work without
 330                  * any issues.
 331                  */
 332                 if (dst_reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && dst_reg < 32)
 333                         bpf_set_seen_register(ctx, insn[i].dst_reg);
 334                 if (src_reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && src_reg < 32)
 335                         bpf_set_seen_register(ctx, insn[i].src_reg);
 336
 337                 switch (code) {
 338                 /*
 339                  * Arithmetic operations: ADD/SUB/MUL/DIV/MOD/NEG
 340                  */
 341                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X: /* (u32) dst += (u32) src */
 342                 case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X: /* dst += src */
 343                         PPC_ADD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 344                         goto bpf_alu32_trunc;
 345                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X: /* (u32) dst -= (u32) src */
 346                 case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X: /* dst -= src */
 347                         PPC_SUB(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 348                         goto bpf_alu32_trunc;
 349                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K: /* (u32) dst += (u32) imm */
 350                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K: /* (u32) dst -= (u32) imm */
 351                 case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K: /* dst += imm */
 352                 case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K: /* dst -= imm */
 353                         if (BPF_OP(code) == BPF_SUB)
 354                                 imm = -imm;
 355                         if (imm) {
 356                                 if (imm >= -32768 && imm < 32768)
 357                                         PPC_ADDI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 358                                 else {
 359                                         PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 360                                         PPC_ADD(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 361                                 }
 362                         }
 363                         goto bpf_alu32_trunc;
 364                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X: /* (u32) dst *= (u32) src */
 365                 case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X: /* dst *= src */
 366                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU)
 367                                 PPC_MULW(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 368                         else
 369                                 PPC_MULD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 370                         goto bpf_alu32_trunc;
 371                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K: /* (u32) dst *= (u32) imm */
 372                 case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K: /* dst *= imm */
 373                         if (imm >= -32768 && imm < 32768)
 374                                 PPC_MULI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 375                         else {
 376                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 377                                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU)
 378                                         PPC_MULW(dst_reg, dst_reg,
 379                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 380                                 else
 381                                         PPC_MULD(dst_reg, dst_reg,
 382                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 383                         }
 384                         goto bpf_alu32_trunc;
 385                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X: /* (u32) dst /= (u32) src */
 386                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X: /* (u32) dst %= (u32) src */
 387                         if (BPF_OP(code) == BPF_MOD) {
 388                                 PPC_DIVWU(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, src_reg);
 389                                 PPC_MULW(b2p[TMP_REG_1], src_reg,
 390                                                 b2p[TMP_REG_1]);
 391                                 PPC_SUB(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 392                         } else
 393                                 PPC_DIVWU(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 394                         goto bpf_alu32_trunc;
 395                 case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X: /* dst /= src */
 396                 case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X: /* dst %= src */
 397                         if (BPF_OP(code) == BPF_MOD) {
 398                                 PPC_DIVDU(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, src_reg);
 399                                 PPC_MULD(b2p[TMP_REG_1], src_reg,
 400                                                 b2p[TMP_REG_1]);
 401                                 PPC_SUB(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 402                         } else
 403                                 PPC_DIVDU(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 404                         break;
 405                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K: /* (u32) dst %= (u32) imm */
 406                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K: /* (u32) dst /= (u32) imm */
 407                 case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K: /* dst %= imm */
 408                 case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K: /* dst /= imm */
 409                         if (imm == 0)
 410                                 return -EINVAL;
 411                         else if (imm == 1)
 412                                 goto bpf_alu32_trunc;
 413
 414                         PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 415                         switch (BPF_CLASS(code)) {
 416                         case BPF_ALU:
 417                                 if (BPF_OP(code) == BPF_MOD) {
 418                                         PPC_DIVWU(b2p[TMP_REG_2], dst_reg,
 419                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 420                                         PPC_MULW(b2p[TMP_REG_1],
 421                                                         b2p[TMP_REG_1],
 422                                                         b2p[TMP_REG_2]);
 423                                         PPC_SUB(dst_reg, dst_reg,
 424                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 425                                 } else
 426                                         PPC_DIVWU(dst_reg, dst_reg,
 427                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 428                                 break;
 429                         case BPF_ALU64:
 430                                 if (BPF_OP(code) == BPF_MOD) {
 431                                         PPC_DIVDU(b2p[TMP_REG_2], dst_reg,
 432                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 433                                         PPC_MULD(b2p[TMP_REG_1],
 434                                                         b2p[TMP_REG_1],
 435                                                         b2p[TMP_REG_2]);
 436                                         PPC_SUB(dst_reg, dst_reg,
 437                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 438                                 } else
 439                                         PPC_DIVDU(dst_reg, dst_reg,
 440                                                         b2p[TMP_REG_1]);
 441                                 break;
 442                         }
 443                         goto bpf_alu32_trunc;
 444                 case BPF_ALU | BPF_NEG: /* (u32) dst = -dst */
 445                 case BPF_ALU64 | BPF_NEG: /* dst = -dst */
 446                         PPC_NEG(dst_reg, dst_reg);
 447                         goto bpf_alu32_trunc;
 448
 449                 /*
 450                  * Logical operations: AND/OR/XOR/[A]LSH/[A]RSH
 451                  */
 452                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X: /* (u32) dst = dst & src */
 453                 case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X: /* dst = dst & src */
 454                         PPC_AND(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 455                         goto bpf_alu32_trunc;
 456                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K: /* (u32) dst = dst & imm */
 457                 case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K: /* dst = dst & imm */
 458                         if (!IMM_H(imm))
 459                                 PPC_ANDI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 460                         else {
 461                                 /* Sign-extended */
 462                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 463                                 PPC_AND(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 464                         }
 465                         goto bpf_alu32_trunc;
 466                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X: /* dst = (u32) dst | (u32) src */
 467                 case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X: /* dst = dst | src */
 468                         PPC_OR(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 469                         goto bpf_alu32_trunc;
 470                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:/* dst = (u32) dst | (u32) imm */
 471                 case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:/* dst = dst | imm */
 472                         if (imm < 0 && BPF_CLASS(code) == BPF_ALU64) {
 473                                 /* Sign-extended */
 474                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 475                                 PPC_OR(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 476                         } else {
 477                                 if (IMM_L(imm))
 478                                         PPC_ORI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 479                                 if (IMM_H(imm))
 480                                         PPC_ORIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm));
 481                         }
 482                         goto bpf_alu32_trunc;
 483                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X: /* (u32) dst ^= src */
 484                 case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X: /* dst ^= src */
 485                         PPC_XOR(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 486                         goto bpf_alu32_trunc;
 487                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K: /* (u32) dst ^= (u32) imm */
 488                 case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K: /* dst ^= imm */
 489                         if (imm < 0 && BPF_CLASS(code) == BPF_ALU64) {
 490                                 /* Sign-extended */
 491                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 492                                 PPC_XOR(dst_reg, dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 493                         } else {
 494                                 if (IMM_L(imm))
 495                                         PPC_XORI(dst_reg, dst_reg, IMM_L(imm));
 496                                 if (IMM_H(imm))
 497                                         PPC_XORIS(dst_reg, dst_reg, IMM_H(imm));
 498                         }
 499                         goto bpf_alu32_trunc;
 500                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X: /* (u32) dst <<= (u32) src */
 501                         /* slw clears top 32 bits */
 502                         PPC_SLW(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 503                         /* skip zero extension move, but set address map. */
 504                         if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 505                                 addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 506                         break;
 507                 case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X: /* dst <<= src; */
 508                         PPC_SLD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 509                         break;
 510                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K: /* (u32) dst <<== (u32) imm */
 511                         /* with imm 0, we still need to clear top 32 bits */
 512                         PPC_SLWI(dst_reg, dst_reg, imm);
 513                         if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 514                                 addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 515                         break;
 516                 case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K: /* dst <<== imm */
 517                         if (imm != 0)
 518                                 PPC_SLDI(dst_reg, dst_reg, imm);
 519                         break;
 520                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X: /* (u32) dst >>= (u32) src */
 521                         PPC_SRW(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 522                         if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 523                                 addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 524                         break;
 525                 case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X: /* dst >>= src */
 526                         PPC_SRD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 527                         break;
 528                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K: /* (u32) dst >>= (u32) imm */
 529                         PPC_SRWI(dst_reg, dst_reg, imm);
 530                         if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 531                                 addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 532                         break;
 533                 case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K: /* dst >>= imm */
 534                         if (imm != 0)
 535                                 PPC_SRDI(dst_reg, dst_reg, imm);
 536                         break;
 537                 case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X: /* (s32) dst >>= src */
 538                         PPC_SRAW(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 539                         goto bpf_alu32_trunc;
 540                 case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X: /* (s64) dst >>= src */
 541                         PPC_SRAD(dst_reg, dst_reg, src_reg);
 542                         break;
 543                 case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K: /* (s32) dst >>= imm */
 544                         PPC_SRAWI(dst_reg, dst_reg, imm);
 545                         goto bpf_alu32_trunc;
 546                 case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K: /* (s64) dst >>= imm */
 547                         if (imm != 0)
 548                                 PPC_SRADI(dst_reg, dst_reg, imm);
 549                         break;
 550
 551                 /*
 552                  * MOV
 553                  */
 554                 case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X: /* (u32) dst = src */
 555                 case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X: /* dst = src */
 556                         if (imm == 1) {
 557                                 /* special mov32 for zext */
 558                                 PPC_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 0, 31);
 559                                 break;
 560                         }
 561                         PPC_MR(dst_reg, src_reg);
 562                         goto bpf_alu32_trunc;
 563                 case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K: /* (u32) dst = imm */
 564                 case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K: /* dst = (s64) imm */
 565                         PPC_LI32(dst_reg, imm);
 566                         if (imm < 0)
 567                                 goto bpf_alu32_trunc;
 568                         else if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 569                                 addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 570                         break;
 571
 572 bpf_alu32_trunc:
 573                 /* Truncate to 32-bits */
 574                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU && !fp->aux->verifier_zext)
 575                         PPC_RLWINM(dst_reg, dst_reg, 0, 0, 31);
 576                 break;
 577
 578                 /*
 579                  * BPF_FROM_BE/LE
 580                  */
 581                 case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
 582                 case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
 583 #ifdef __BIG_ENDIAN__
 584                         if (BPF_SRC(code) == BPF_FROM_BE)
 585                                 goto emit_clear;
 586 #else /* !__BIG_ENDIAN__ */
 587                         if (BPF_SRC(code) == BPF_FROM_LE)
 588                                 goto emit_clear;
 589 #endif
 590                         switch (imm) {
 591                         case 16:
 592                                 /* Rotate 8 bits left & mask with 0x0000ff00 */
 593                                 PPC_RLWINM(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 8, 16, 23);
 594                                 /* Rotate 8 bits right & insert LSB to reg */
 595                                 PPC_RLWIMI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 24, 24, 31);
 596                                 /* Move result back to dst_reg */
 597                                 PPC_MR(dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 598                                 break;
 599                         case 32:
 600                                 /*
 601                                  * Rotate word left by 8 bits:
 602                                  * 2 bytes are already in their final position
 603                                  * -- byte 2 and 4 (of bytes 1, 2, 3 and 4)
 604                                  */
 605                                 PPC_RLWINM(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 8, 0, 31);
 606                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 1 */
 607                                 PPC_RLWIMI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 24, 0, 7);
 608                                 /* Rotate 24 bits and insert byte 3 */
 609                                 PPC_RLWIMI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, 24, 16, 23);
 610                                 PPC_MR(dst_reg, b2p[TMP_REG_1]);
 611                                 break;
 612                         case 64:
 613                                 /*
 614                                  * Way easier and faster(?) to store the value
 615                                  * into stack and then use ldbrx
 616                                  *
 617                                  * ctx->seen will be reliable in pass2, but
 618                                  * the instructions generated will remain the
 619                                  * same across all passes
 620                                  */
 621                                 PPC_BPF_STL(dst_reg, 1, bpf_jit_stack_local(ctx));
 622                                 PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_local(ctx));
 623                                 PPC_LDBRX(dst_reg, 0, b2p[TMP_REG_1]);
 624                                 break;
 625                         }
 626                         break;
 627
 628 emit_clear:
 629                         switch (imm) {
 630                         case 16:
 631                                 /* zero-extend 16 bits into 64 bits */
 632                                 PPC_RLDICL(dst_reg, dst_reg, 0, 48);
 633                                 if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 634                                         addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 635                                 break;
 636                         case 32:
 637                                 if (!fp->aux->verifier_zext)
 638                                         /* zero-extend 32 bits into 64 bits */
 639                                         PPC_RLDICL(dst_reg, dst_reg, 0, 32);
 640                                 break;
 641                         case 64:
 642                                 /* nop */
 643                                 break;
 644                         }
 645                         break;
 646
 647                 /*
 648                  * BPF_ST(X)
 649                  */
 650                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B: /* *(u8 *)(dst + off) = src */
 651                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B: /* *(u8 *)(dst + off) = imm */
 652                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ST) {
 653                                 PPC_LI(b2p[TMP_REG_1], imm);
 654                                 src_reg = b2p[TMP_REG_1];
 655                         }
 656                         PPC_STB(src_reg, dst_reg, off);
 657                         break;
 658                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H: /* (u16 *)(dst + off) = src */
 659                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H: /* (u16 *)(dst + off) = imm */
 660                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ST) {
 661                                 PPC_LI(b2p[TMP_REG_1], imm);
 662                                 src_reg = b2p[TMP_REG_1];
 663                         }
 664                         PPC_STH(src_reg, dst_reg, off);
 665                         break;
 666                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W: /* *(u32 *)(dst + off) = src */
 667                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W: /* *(u32 *)(dst + off) = imm */
 668                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ST) {
 669                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 670                                 src_reg = b2p[TMP_REG_1];
 671                         }
 672                         PPC_STW(src_reg, dst_reg, off);
 673                         break;
 674                 case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW: /* (u64 *)(dst + off) = src */
 675                 case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW: /* *(u64 *)(dst + off) = imm */
 676                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_ST) {
 677                                 PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 678                                 src_reg = b2p[TMP_REG_1];
 679                         }
 680                         PPC_BPF_STL(src_reg, dst_reg, off);
 681                         break;
 682
 683                 /*
 684                  * BPF_STX XADD (atomic_add)
 685                  */
 686                 /* *(u32 *)(dst + off) += src */
 687                 case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W:
 688                         /* Get EA into TMP_REG_1 */
 689                         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, off);
 690                         tmp_idx = ctx->idx * 4;
 691                         /* load value from memory into TMP_REG_2 */
 692                         PPC_BPF_LWARX(b2p[TMP_REG_2], 0, b2p[TMP_REG_1], 0);
 693                         /* add value from src_reg into this */
 694                         PPC_ADD(b2p[TMP_REG_2], b2p[TMP_REG_2], src_reg);
 695                         /* store result back */
 696                         PPC_BPF_STWCX(b2p[TMP_REG_2], 0, b2p[TMP_REG_1]);
 697                         /* we're done if this succeeded */
 698                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, tmp_idx);
 699                         break;
 700                 /* *(u64 *)(dst + off) += src */
 701                 case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW:
 702                         PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, off);
 703                         tmp_idx = ctx->idx * 4;
 704                         PPC_BPF_LDARX(b2p[TMP_REG_2], 0, b2p[TMP_REG_1], 0);
 705                         PPC_ADD(b2p[TMP_REG_2], b2p[TMP_REG_2], src_reg);
 706                         PPC_BPF_STDCX(b2p[TMP_REG_2], 0, b2p[TMP_REG_1]);
 707                         PPC_BCC_SHORT(COND_NE, tmp_idx);
 708                         break;
 709
 710                 /*
 711                  * BPF_LDX
 712                  */
 713                 /* dst = *(u8 *)(ul) (src + off) */
 714                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
 715                         PPC_LBZ(dst_reg, src_reg, off);
 716                         if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 717                                 addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 718                         break;
 719                 /* dst = *(u16 *)(ul) (src + off) */
 720                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
 721                         PPC_LHZ(dst_reg, src_reg, off);
 722                         if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 723                                 addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 724                         break;
 725                 /* dst = *(u32 *)(ul) (src + off) */
 726                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
 727                         PPC_LWZ(dst_reg, src_reg, off);
 728                         if (insn_is_zext(&insn[i + 1]))
 729                                 addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 730                         break;
 731                 /* dst = *(u64 *)(ul) (src + off) */
 732                 case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW:
 733                         PPC_BPF_LL(dst_reg, src_reg, off);
 734                         break;
 735
 736                 /*
 737                  * Doubleword load
 738                  * 16 byte instruction that uses two 'struct bpf_insn'
 739                  */
 740                 case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW: /* dst = (u64) imm */
 741                         imm64 = ((u64)(u32) insn[i].imm) |
 742                                     (((u64)(u32) insn[i+1].imm) << 32);
 743                         /* Adjust for two bpf instructions */
 744                         addrs[++i] = ctx->idx * 4;
 745                         PPC_LI64(dst_reg, imm64);
 746                         break;
 747
 748                 /*
 749                  * Return/Exit
 750                  */
 751                 case BPF_JMP | BPF_EXIT:
 752                         /*
 753                          * If this isn't the very last instruction, branch to
 754                          * the epilogue. If we _are_ the last instruction,
 755                          * we'll just fall through to the epilogue.
 756                          */
 757                         if (i != flen - 1)
 758                                 PPC_JMP(exit_addr);
 759                         /* else fall through to the epilogue */
 760                         break;
 761
 762                 /*
 763                  * Call kernel helper or bpf function
 764                  */
 765                 case BPF_JMP | BPF_CALL:
 766                         ctx->seen |= SEEN_FUNC;
 767
 768                         ret = bpf_jit_get_func_addr(fp, &insn[i], extra_pass,
 769                                                     &func_addr, &func_addr_fixed);
 770                         if (ret < 0)
 771                                 return ret;
 772
 773                         if (func_addr_fixed)
 774                                 bpf_jit_emit_func_call_hlp(image, ctx, func_addr);
 775                         else
 776                                 bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ctx, func_addr);
 777                         /* move return value from r3 to BPF_REG_0 */
 778                         PPC_MR(b2p[BPF_REG_0], 3);
 779                         break;
 780
 781                 /*
 782                  * Jumps and branches
 783                  */
 784                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 785                         PPC_JMP(addrs[i + 1 + off]);
 786                         break;
 787
 788                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 789                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 790                 case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
 791                 case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
 792                 case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_K:
 793                 case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_X:
 794                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
 795                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_X:
 796                         true_cond = COND_GT;
 797                         goto cond_branch;
 798                 case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
 799                 case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
 800                 case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
 801                 case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
 802                 case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_K:
 803                 case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_X:
 804                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
 805                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_X:
 806                         true_cond = COND_LT;
 807                         goto cond_branch;
 808                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 809                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 810                 case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
 811                 case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
 812                 case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_K:
 813                 case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_X:
 814                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
 815                 case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_X:
 816                         true_cond = COND_GE;
 817                         goto cond_branch;
 818                 case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
 819                 case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
 820                 case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
 821                 case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
 822                 case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_K:
 823                 case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_X:
 824                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
 825                 case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_X:
 826                         true_cond = COND_LE;
 827                         goto cond_branch;
 828                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 829                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 830                 case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_K:
 831                 case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_X:
 832                         true_cond = COND_EQ;
 833                         goto cond_branch;
 834                 case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
 835                 case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
 836                 case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_K:
 837                 case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_X:
 838                         true_cond = COND_NE;
 839                         goto cond_branch;
 840                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 841                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 842                 case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
 843                 case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_X:
 844                         true_cond = COND_NE;
 845                         /* Fall through */
 846
 847 cond_branch:
 848                         switch (code) {
 849                         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 850                         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
 851                         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 852                         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
 853                         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 854                         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
 855                         case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_X:
 856                         case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_X:
 857                         case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_X:
 858                         case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_X:
 859                         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_X:
 860                         case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_X:
 861                                 /* unsigned comparison */
 862                                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32)
 863                                         PPC_CMPLW(dst_reg, src_reg);
 864                                 else
 865                                         PPC_CMPLD(dst_reg, src_reg);
 866                                 break;
 867                         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
 868                         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
 869                         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
 870                         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
 871                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_X:
 872                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_X:
 873                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_X:
 874                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_X:
 875                                 /* signed comparison */
 876                                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32)
 877                                         PPC_CMPW(dst_reg, src_reg);
 878                                 else
 879                                         PPC_CMPD(dst_reg, src_reg);
 880                                 break;
 881                         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 882                         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_X:
 883                                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP) {
 884                                         PPC_AND_DOT(b2p[TMP_REG_1], dst_reg,
 885                                                     src_reg);
 886                                 } else {
 887                                         int tmp_reg = b2p[TMP_REG_1];
 888
 889                                         PPC_AND(tmp_reg, dst_reg, src_reg);
 890                                         PPC_RLWINM_DOT(tmp_reg, tmp_reg, 0, 0,
 891                                                        31);
 892                                 }
 893                                 break;
 894                         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
 895                         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 896                         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 897                         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
 898                         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 899                         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
 900                         case BPF_JMP32 | BPF_JNE | BPF_K:
 901                         case BPF_JMP32 | BPF_JEQ | BPF_K:
 902                         case BPF_JMP32 | BPF_JGT | BPF_K:
 903                         case BPF_JMP32 | BPF_JLT | BPF_K:
 904                         case BPF_JMP32 | BPF_JGE | BPF_K:
 905                         case BPF_JMP32 | BPF_JLE | BPF_K:
 906                         {
 907                                 bool is_jmp32 = BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32;
 908
 909                                 /*
 910                                  * Need sign-extended load, so only positive
 911                                  * values can be used as imm in cmpldi
 912                                  */
 913                                 if (imm >= 0 && imm < 32768) {
 914                                         if (is_jmp32)
 915                                                 PPC_CMPLWI(dst_reg, imm);
 916                                         else
 917                                                 PPC_CMPLDI(dst_reg, imm);
 918                                 } else {
 919                                         /* sign-extending load */
 920                                         PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 921                                         /* ... but unsigned comparison */
 922                                         if (is_jmp32)
 923                                                 PPC_CMPLW(dst_reg,
 924                                                           b2p[TMP_REG_1]);
 925                                         else
 926                                                 PPC_CMPLD(dst_reg,
 927                                                           b2p[TMP_REG_1]);
 928                                 }
 929                                 break;
 930                         }
 931                         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
 932                         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
 933                         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
 934                         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
 935                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGT | BPF_K:
 936                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLT | BPF_K:
 937                         case BPF_JMP32 | BPF_JSGE | BPF_K:
 938                         case BPF_JMP32 | BPF_JSLE | BPF_K:
 939                         {
 940                                 bool is_jmp32 = BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32;
 941
 942                                 /*
 943                                  * signed comparison, so any 16-bit value
 944                                  * can be used in cmpdi
 945                                  */
 946                                 if (imm >= -32768 && imm < 32768) {
 947                                         if (is_jmp32)
 948                                                 PPC_CMPWI(dst_reg, imm);
 949                                         else
 950                                                 PPC_CMPDI(dst_reg, imm);
 951                                 } else {
 952                                         PPC_LI32(b2p[TMP_REG_1], imm);
 953                                         if (is_jmp32)
 954                                                 PPC_CMPW(dst_reg,
 955                                                          b2p[TMP_REG_1]);
 956                                         else
 957                                                 PPC_CMPD(dst_reg,
 958                                                          b2p[TMP_REG_1]);
 959                                 }
 960                                 break;
 961                         }
 962                         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 963                         case BPF_JMP32 | BPF_JSET | BPF_K:
 964                                 /* andi does not sign-extend the immediate */
 965                                 if (imm >= 0 && imm < 32768)
 966                                         /* PPC_ANDI is _only/always_ dot-form */
 967                                         PPC_ANDI(b2p[TMP_REG_1], dst_reg, imm);
 968                                 else {
 969                                         int tmp_reg = b2p[TMP_REG_1];
 970
 971                                         PPC_LI32(tmp_reg, imm);
 972                                         if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP) {
 973                                                 PPC_AND_DOT(tmp_reg, dst_reg,
 974                                                             tmp_reg);
 975                                         } else {
 976                                                 PPC_AND(tmp_reg, dst_reg,
 977                                                         tmp_reg);
 978                                                 PPC_RLWINM_DOT(tmp_reg, tmp_reg,
 979                                                                0, 0, 31);
 980                                         }
 981                                 }
 982                                 break;
 983                         }
 984                         PPC_BCC(true_cond, addrs[i + 1 + off]);
 985                         break;
 986
 987                 /*
 988                  * Tail call
 989                  */
 990                 case BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL:
 991                         ctx->seen |= SEEN_TAILCALL;
 992                         bpf_jit_emit_tail_call(image, ctx, addrs[i + 1]);
 993                         break;
 994
 995                 default:
 996                         /*
 997                          * The filter contains something cruel & unusual.
 998                          * We don't handle it, but also there shouldn't be
 999                          * anything missing from our list.
1000                          */
1001                         pr_err_ratelimited("eBPF filter opcode %04x (@%d) unsupported\n",
1002                                         code, i);
1003                         return -ENOTSUPP;
1004                 }
1005         }
1006
1007         /* Set end-of-body-code address for exit. */
1008         addrs[i] = ctx->idx * 4;
1009
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 /* Fix the branch target addresses for subprog calls */
1014 static int bpf_jit_fixup_subprog_calls(struct bpf_prog *fp, u32 *image,
1015                                        struct codegen_context *ctx, u32 *addrs)
1016 {
1017         const struct bpf_insn *insn = fp->insnsi;
1018         bool func_addr_fixed;
1019         u64 func_addr;
1020         u32 tmp_idx;
1021         int i, ret;
1022
1023         for (i = 0; i < fp->len; i++) {
1024                 /*
1025                  * During the extra pass, only the branch target addresses for
1026                  * the subprog calls need to be fixed. All other instructions
1027                  * can left untouched.
1028                  *
1029                  * The JITed image length does not change because we already
1030                  * ensure that the JITed instruction sequence for these calls
1031                  * are of fixed length by padding them with NOPs.
1032                  */
1033                 if (insn[i].code == (BPF_JMP | BPF_CALL) &&
1034                     insn[i].src_reg == BPF_PSEUDO_CALL) {
1035                         ret = bpf_jit_get_func_addr(fp, &insn[i], true,
1036                                                     &func_addr,
1037                                                     &func_addr_fixed);
1038                         if (ret < 0)
1039                                 return ret;
1040
1041                         /*
1042                          * Save ctx->idx as this would currently point to the
1043                          * end of the JITed image and set it to the offset of
1044                          * the instruction sequence corresponding to the
1045                          * subprog call temporarily.
1046                          */
1047                         tmp_idx = ctx->idx;
1048                         ctx->idx = addrs[i] / 4;
1049                         bpf_jit_emit_func_call_rel(image, ctx, func_addr);
1050
1051                         /*
1052                          * Restore ctx->idx here. This is safe as the length
1053                          * of the JITed sequence remains unchanged.
1054                          */
1055                         ctx->idx = tmp_idx;
1056                 }
1057         }
1058
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 struct powerpc64_jit_data {
1063         struct bpf_binary_header *header;
1064         u32 *addrs;
1065         u8 *image;
1066         u32 proglen;
1067         struct codegen_context ctx;
1068 };
1069
1070 bool bpf_jit_needs_zext(void)
1071 {
1072         return true;
1073 }
1074
1075 struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *fp)
1076 {
1077         u32 proglen;
1078         u32 alloclen;
1079         u8 *image = NULL;
1080         u32 *code_base;
1081         u32 *addrs;
1082         struct powerpc64_jit_data *jit_data;
1083         struct codegen_context cgctx;
1084         int pass;
1085         int flen;
1086         struct bpf_binary_header *bpf_hdr;
1087         struct bpf_prog *org_fp = fp;
1088         struct bpf_prog *tmp_fp;
1089         bool bpf_blinded = false;
1090         bool extra_pass = false;
1091
1092         if (!fp->jit_requested)
1093                 return org_fp;
1094
1095         tmp_fp = bpf_jit_blind_constants(org_fp);
1096         if (IS_ERR(tmp_fp))
1097                 return org_fp;
1098
1099         if (tmp_fp != org_fp) {
1100                 bpf_blinded = true;
1101                 fp = tmp_fp;
1102         }
1103
1104         jit_data = fp->aux->jit_data;
1105         if (!jit_data) {
1106                 jit_data = kzalloc(sizeof(*jit_data), GFP_KERNEL);
1107                 if (!jit_data) {
1108                         fp = org_fp;
1109                         goto out;
1110                 }
1111                 fp->aux->jit_data = jit_data;
1112         }
1113
1114         flen = fp->len;
1115         addrs = jit_data->addrs;
1116         if (addrs) {
1117                 cgctx = jit_data->ctx;
1118                 image = jit_data->image;
1119                 bpf_hdr = jit_data->header;
1120                 proglen = jit_data->proglen;
1121                 alloclen = proglen + FUNCTION_DESCR_SIZE;
1122                 extra_pass = true;
1123                 goto skip_init_ctx;
1124         }
1125
1126         addrs = kcalloc(flen + 1, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
1127         if (addrs == NULL) {
1128                 fp = org_fp;
1129                 goto out_addrs;
1130         }
1131
1132         memset(&cgctx, 0, sizeof(struct codegen_context));
1133
1134         /* Make sure that the stack is quadword aligned. */
1135         cgctx.stack_size = round_up(fp->aux->stack_depth, 16);
1136
1137         /* Scouting faux-generate pass 0 */
1138         if (bpf_jit_build_body(fp, 0, &cgctx, addrs, false)) {
1139                 /* We hit something illegal or unsupported. */
1140                 fp = org_fp;
1141                 goto out_addrs;
1142         }
1143
1144         /*
1145          * Pretend to build prologue, given the features we've seen.  This will
1146          * update ctgtx.idx as it pretends to output instructions, then we can
1147          * calculate total size from idx.
1148          */
1149         bpf_jit_build_prologue(0, &cgctx);
1150         bpf_jit_build_epilogue(0, &cgctx);
1151
1152         proglen = cgctx.idx * 4;
1153         alloclen = proglen + FUNCTION_DESCR_SIZE;
1154
1155         bpf_hdr = bpf_jit_binary_alloc(alloclen, &image, 4,
1156                         bpf_jit_fill_ill_insns);
1157         if (!bpf_hdr) {
1158                 fp = org_fp;
1159                 goto out_addrs;
1160         }
1161
1162 skip_init_ctx:
1163         code_base = (u32 *)(image + FUNCTION_DESCR_SIZE);
1164
1165         if (extra_pass) {
1166                 /*
1167                  * Do not touch the prologue and epilogue as they will remain
1168                  * unchanged. Only fix the branch target address for subprog
1169                  * calls in the body.
1170                  *
1171                  * This does not change the offsets and lengths of the subprog
1172                  * call instruction sequences and hence, the size of the JITed
1173                  * image as well.
1174                  */
1175                 bpf_jit_fixup_subprog_calls(fp, code_base, &cgctx, addrs);
1176
1177                 /* There is no need to perform the usual passes. */
1178                 goto skip_codegen_passes;
1179         }
1180
1181         /* Code generation passes 1-2 */
1182         for (pass = 1; pass < 3; pass++) {
1183                 /* Now build the prologue, body code & epilogue for real. */
1184                 cgctx.idx = 0;
1185                 bpf_jit_build_prologue(code_base, &cgctx);
1186                 bpf_jit_build_body(fp, code_base, &cgctx, addrs, extra_pass);
1187                 bpf_jit_build_epilogue(code_base, &cgctx);
1188
1189                 if (bpf_jit_enable > 1)
1190                         pr_info("Pass %d: shrink = %d, seen = 0x%x\n", pass,
1191                                 proglen - (cgctx.idx * 4), cgctx.seen);
1192         }
1193
1194 skip_codegen_passes:
1195         if (bpf_jit_enable > 1)
1196                 /*
1197                  * Note that we output the base address of the code_base
1198                  * rather than image, since opcodes are in code_base.
1199                  */
1200                 bpf_jit_dump(flen, proglen, pass, code_base);
1201
1202 #ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
1203         /* Function descriptor nastiness: Address + TOC */
1204         ((u64 *)image)[0] = (u64)code_base;
1205         ((u64 *)image)[1] = local_paca->kernel_toc;
1206 #endif
1207
1208         fp->bpf_func = (void *)image;
1209         fp->jited = 1;
1210         fp->jited_len = alloclen;
1211
1212         bpf_flush_icache(bpf_hdr, (u8 *)bpf_hdr + (bpf_hdr->pages * PAGE_SIZE));
1213         if (!fp->is_func || extra_pass) {
1214                 bpf_prog_fill_jited_linfo(fp, addrs);
1215 out_addrs:
1216                 kfree(addrs);
1217                 kfree(jit_data);
1218                 fp->aux->jit_data = NULL;
1219         } else {
1220                 jit_data->addrs = addrs;
1221                 jit_data->ctx = cgctx;
1222                 jit_data->proglen = proglen;
1223                 jit_data->image = image;
1224                 jit_data->header = bpf_hdr;
1225         }
1226
1227 out:
1228         if (bpf_blinded)
1229                 bpf_jit_prog_release_other(fp, fp == org_fp ? tmp_fp : org_fp);
1230
1231         return fp;
1232 }
1233
1234 /* Overriding bpf_jit_free() as we don't set images read-only. */
1235 void bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
1236 {
1237         unsigned long addr = (unsigned long)fp->bpf_func & PAGE_MASK;
1238         struct bpf_binary_header *bpf_hdr = (void *)addr;
1239
1240         if (fp->jited)
1241                 bpf_jit_binary_free(bpf_hdr);
1242
1243         bpf_prog_unlock_free(fp);
1244 }