kernel/arch/arm64/net/bpf_jit_comp.c

   1 /*
   2  * BPF JIT compiler for ARM64
   3  *
   4  * Copyright (C) 2014 Zi Shen Lim <zlim.lnx@gmail.com>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17  */
  18
  19 #define pr_fmt(fmt) "bpf_jit: " fmt
  20
  21 #include <linux/filter.h>
  22 #include <linux/printk.h>
  23 #include <linux/skbuff.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25
  26 #include <asm/byteorder.h>
  27 #include <asm/cacheflush.h>
  28 #include <asm/debug-monitors.h>
  29
  30 #include "bpf_jit.h"
  31
  32 int bpf_jit_enable __read_mostly;
  33
  34 #define TMP_REG_1 (MAX_BPF_REG + 0)
  35 #define TMP_REG_2 (MAX_BPF_REG + 1)
  36
  37 /* Map BPF registers to A64 registers */
  38 static const int bpf2a64[] = {
  39         /* return value from in-kernel function, and exit value from eBPF */
  40         [BPF_REG_0] = A64_R(7),
  41         /* arguments from eBPF program to in-kernel function */
  42         [BPF_REG_1] = A64_R(0),
  43         [BPF_REG_2] = A64_R(1),
  44         [BPF_REG_3] = A64_R(2),
  45         [BPF_REG_4] = A64_R(3),
  46         [BPF_REG_5] = A64_R(4),
  47         /* callee saved registers that in-kernel function will preserve */
  48         [BPF_REG_6] = A64_R(19),
  49         [BPF_REG_7] = A64_R(20),
  50         [BPF_REG_8] = A64_R(21),
  51         [BPF_REG_9] = A64_R(22),
  52         /* read-only frame pointer to access stack */
  53         [BPF_REG_FP] = A64_FP,
  54         /* temporary register for internal BPF JIT */
  55         [TMP_REG_1] = A64_R(23),
  56         [TMP_REG_2] = A64_R(24),
  57 };
  58
  59 struct jit_ctx {
  60         const struct bpf_prog *prog;
  61         int idx;
  62         int tmp_used;
  63         int epilogue_offset;
  64         int *offset;
  65         u32 *image;
  66 };
  67
  68 static inline void emit(const u32 insn, struct jit_ctx *ctx)
  69 {
  70         if (ctx->image != NULL)
  71                 ctx->image[ctx->idx] = cpu_to_le32(insn);
  72
  73         ctx->idx++;
  74 }
  75
  76 static inline void emit_a64_mov_i64(const int reg, const u64 val,
  77                                     struct jit_ctx *ctx)
  78 {
  79         u64 tmp = val;
  80         int shift = 0;
  81
  82         emit(A64_MOVZ(1, reg, tmp & 0xffff, shift), ctx);
  83         tmp >>= 16;
  84         shift += 16;
  85         while (tmp) {
  86                 if (tmp & 0xffff)
  87                         emit(A64_MOVK(1, reg, tmp & 0xffff, shift), ctx);
  88                 tmp >>= 16;
  89                 shift += 16;
  90         }
  91 }
  92
  93 static inline void emit_a64_mov_i(const int is64, const int reg,
  94                                   const s32 val, struct jit_ctx *ctx)
  95 {
  96         u16 hi = val >> 16;
  97         u16 lo = val & 0xffff;
  98
  99         if (hi & 0x8000) {
 100                 if (hi == 0xffff) {
 101                         emit(A64_MOVN(is64, reg, (u16)~lo, 0), ctx);
 102                 } else {
 103                         emit(A64_MOVN(is64, reg, (u16)~hi, 16), ctx);
 104                         emit(A64_MOVK(is64, reg, lo, 0), ctx);
 105                 }
 106         } else {
 107                 emit(A64_MOVZ(is64, reg, lo, 0), ctx);
 108                 if (hi)
 109                         emit(A64_MOVK(is64, reg, hi, 16), ctx);
 110         }
 111 }
 112
 113 static inline int bpf2a64_offset(int bpf_to, int bpf_from,
 114                                  const struct jit_ctx *ctx)
 115 {
 116         int to = ctx->offset[bpf_to + 1];
 117         /* -1 to account for the Branch instruction */
 118         int from = ctx->offset[bpf_from + 1] - 1;
 119
 120         return to - from;
 121 }
 122
 123 static void jit_fill_hole(void *area, unsigned int size)
 124 {
 125         u32 *ptr;
 126         /* We are guaranteed to have aligned memory. */
 127         for (ptr = area; size >= sizeof(u32); size -= sizeof(u32))
 128                 *ptr++ = cpu_to_le32(AARCH64_BREAK_FAULT);
 129 }
 130
 131 static inline int epilogue_offset(const struct jit_ctx *ctx)
 132 {
 133         int to = ctx->epilogue_offset;
 134         int from = ctx->idx;
 135
 136         return to - from;
 137 }
 138
 139 /* Stack must be multiples of 16B */
 140 #define STACK_ALIGN(sz) (((sz) + 15) & ~15)
 141
 142 static void build_prologue(struct jit_ctx *ctx)
 143 {
 144         const u8 r6 = bpf2a64[BPF_REG_6];
 145         const u8 r7 = bpf2a64[BPF_REG_7];
 146         const u8 r8 = bpf2a64[BPF_REG_8];
 147         const u8 r9 = bpf2a64[BPF_REG_9];
 148         const u8 fp = bpf2a64[BPF_REG_FP];
 149         const u8 ra = bpf2a64[BPF_REG_A];
 150         const u8 rx = bpf2a64[BPF_REG_X];
 151         const u8 tmp1 = bpf2a64[TMP_REG_1];
 152         const u8 tmp2 = bpf2a64[TMP_REG_2];
 153         int stack_size = MAX_BPF_STACK;
 154
 155         stack_size += 4; /* extra for skb_copy_bits buffer */
 156         stack_size = STACK_ALIGN(stack_size);
 157
 158         /* Save callee-saved register */
 159         emit(A64_PUSH(r6, r7, A64_SP), ctx);
 160         emit(A64_PUSH(r8, r9, A64_SP), ctx);
 161         if (ctx->tmp_used)
 162                 emit(A64_PUSH(tmp1, tmp2, A64_SP), ctx);
 163
 164         /* Set up BPF stack */
 165         emit(A64_SUB_I(1, A64_SP, A64_SP, stack_size), ctx);
 166
 167         /* Set up frame pointer */
 168         emit(A64_MOV(1, fp, A64_SP), ctx);
 169
 170         /* Clear registers A and X */
 171         emit_a64_mov_i64(ra, 0, ctx);
 172         emit_a64_mov_i64(rx, 0, ctx);
 173 }
 174
 175 static void build_epilogue(struct jit_ctx *ctx)
 176 {
 177         const u8 r0 = bpf2a64[BPF_REG_0];
 178         const u8 r6 = bpf2a64[BPF_REG_6];
 179         const u8 r7 = bpf2a64[BPF_REG_7];
 180         const u8 r8 = bpf2a64[BPF_REG_8];
 181         const u8 r9 = bpf2a64[BPF_REG_9];
 182         const u8 fp = bpf2a64[BPF_REG_FP];
 183         const u8 tmp1 = bpf2a64[TMP_REG_1];
 184         const u8 tmp2 = bpf2a64[TMP_REG_2];
 185         int stack_size = MAX_BPF_STACK;
 186
 187         stack_size += 4; /* extra for skb_copy_bits buffer */
 188         stack_size = STACK_ALIGN(stack_size);
 189
 190         /* We're done with BPF stack */
 191         emit(A64_ADD_I(1, A64_SP, A64_SP, stack_size), ctx);
 192
 193         /* Restore callee-saved register */
 194         if (ctx->tmp_used)
 195                 emit(A64_POP(tmp1, tmp2, A64_SP), ctx);
 196         emit(A64_POP(r8, r9, A64_SP), ctx);
 197         emit(A64_POP(r6, r7, A64_SP), ctx);
 198
 199         /* Restore frame pointer */
 200         emit(A64_MOV(1, fp, A64_SP), ctx);
 201
 202         /* Set return value */
 203         emit(A64_MOV(1, A64_R(0), r0), ctx);
 204
 205         emit(A64_RET(A64_LR), ctx);
 206 }
 207
 208 /* JITs an eBPF instruction.
 209  * Returns:
 210  * 0  - successfully JITed an 8-byte eBPF instruction.
 211  * >0 - successfully JITed a 16-byte eBPF instruction.
 212  * <0 - failed to JIT.
 213  */
 214 static int build_insn(const struct bpf_insn *insn, struct jit_ctx *ctx)
 215 {
 216         const u8 code = insn->code;
 217         const u8 dst = bpf2a64[insn->dst_reg];
 218         const u8 src = bpf2a64[insn->src_reg];
 219         const u8 tmp = bpf2a64[TMP_REG_1];
 220         const u8 tmp2 = bpf2a64[TMP_REG_2];
 221         const s16 off = insn->off;
 222         const s32 imm = insn->imm;
 223         const int i = insn - ctx->prog->insnsi;
 224         const bool is64 = BPF_CLASS(code) == BPF_ALU64;
 225         u8 jmp_cond;
 226         s32 jmp_offset;
 227
 228         switch (code) {
 229         /* dst = src */
 230         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X:
 231         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X:
 232                 emit(A64_MOV(is64, dst, src), ctx);
 233                 break;
 234         /* dst = dst OP src */
 235         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
 236         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X:
 237                 emit(A64_ADD(is64, dst, dst, src), ctx);
 238                 break;
 239         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
 240         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X:
 241                 emit(A64_SUB(is64, dst, dst, src), ctx);
 242                 break;
 243         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
 244         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X:
 245                 emit(A64_AND(is64, dst, dst, src), ctx);
 246                 break;
 247         case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
 248         case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X:
 249                 emit(A64_ORR(is64, dst, dst, src), ctx);
 250                 break;
 251         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
 252         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X:
 253                 emit(A64_EOR(is64, dst, dst, src), ctx);
 254                 break;
 255         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
 256         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X:
 257                 emit(A64_MUL(is64, dst, dst, src), ctx);
 258                 break;
 259         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
 260         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X:
 261                 emit(A64_UDIV(is64, dst, dst, src), ctx);
 262                 break;
 263         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
 264         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X:
 265                 ctx->tmp_used = 1;
 266                 emit(A64_UDIV(is64, tmp, dst, src), ctx);
 267                 emit(A64_MUL(is64, tmp, tmp, src), ctx);
 268                 emit(A64_SUB(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 269                 break;
 270         case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
 271         case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X:
 272                 emit(A64_LSLV(is64, dst, dst, src), ctx);
 273                 break;
 274         case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
 275         case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X:
 276                 emit(A64_LSRV(is64, dst, dst, src), ctx);
 277                 break;
 278         case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X:
 279         case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X:
 280                 emit(A64_ASRV(is64, dst, dst, src), ctx);
 281                 break;
 282         /* dst = -dst */
 283         case BPF_ALU | BPF_NEG:
 284         case BPF_ALU64 | BPF_NEG:
 285                 emit(A64_NEG(is64, dst, dst), ctx);
 286                 break;
 287         /* dst = BSWAP##imm(dst) */
 288         case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
 289         case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
 290 #ifdef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
 291                 if (BPF_SRC(code) == BPF_FROM_BE)
 292                         break;
 293 #else /* !CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN */
 294                 if (BPF_SRC(code) == BPF_FROM_LE)
 295                         break;
 296 #endif
 297                 switch (imm) {
 298                 case 16:
 299                         emit(A64_REV16(is64, dst, dst), ctx);
 300                         break;
 301                 case 32:
 302                         emit(A64_REV32(is64, dst, dst), ctx);
 303                         break;
 304                 case 64:
 305                         emit(A64_REV64(dst, dst), ctx);
 306                         break;
 307                 }
 308                 break;
 309         /* dst = imm */
 310         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
 311         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
 312                 emit_a64_mov_i(is64, dst, imm, ctx);
 313                 break;
 314         /* dst = dst OP imm */
 315         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 316         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
 317                 ctx->tmp_used = 1;
 318                 emit_a64_mov_i(is64, tmp, imm, ctx);
 319                 emit(A64_ADD(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 320                 break;
 321         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 322         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
 323                 ctx->tmp_used = 1;
 324                 emit_a64_mov_i(is64, tmp, imm, ctx);
 325                 emit(A64_SUB(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 326                 break;
 327         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
 328         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
 329                 ctx->tmp_used = 1;
 330                 emit_a64_mov_i(is64, tmp, imm, ctx);
 331                 emit(A64_AND(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 332                 break;
 333         case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
 334         case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:
 335                 ctx->tmp_used = 1;
 336                 emit_a64_mov_i(is64, tmp, imm, ctx);
 337                 emit(A64_ORR(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 338                 break;
 339         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
 340         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
 341                 ctx->tmp_used = 1;
 342                 emit_a64_mov_i(is64, tmp, imm, ctx);
 343                 emit(A64_EOR(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 344                 break;
 345         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 346         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
 347                 ctx->tmp_used = 1;
 348                 emit_a64_mov_i(is64, tmp, imm, ctx);
 349                 emit(A64_MUL(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 350                 break;
 351         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 352         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
 353                 ctx->tmp_used = 1;
 354                 emit_a64_mov_i(is64, tmp, imm, ctx);
 355                 emit(A64_UDIV(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 356                 break;
 357         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 358         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
 359                 ctx->tmp_used = 1;
 360                 emit_a64_mov_i(is64, tmp2, imm, ctx);
 361                 emit(A64_UDIV(is64, tmp, dst, tmp2), ctx);
 362                 emit(A64_MUL(is64, tmp, tmp, tmp2), ctx);
 363                 emit(A64_SUB(is64, dst, dst, tmp), ctx);
 364                 break;
 365         case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
 366         case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K:
 367                 emit(A64_LSL(is64, dst, dst, imm), ctx);
 368                 break;
 369         case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
 370         case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K:
 371                 emit(A64_LSR(is64, dst, dst, imm), ctx);
 372                 break;
 373         case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K:
 374         case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K:
 375                 emit(A64_ASR(is64, dst, dst, imm), ctx);
 376                 break;
 377
 378 #define check_imm(bits, imm) do {                               \
 379         if ((((imm) > 0) && ((imm) >> (bits))) ||               \
 380             (((imm) < 0) && (~(imm) >> (bits)))) {              \
 381                 pr_info("[%2d] imm=%d(0x%x) out of range\n",    \
 382                         i, imm, imm);                           \
 383                 return -EINVAL;                                 \
 384         }                                                       \
 385 } while (0)
 386 #define check_imm19(imm) check_imm(19, imm)
 387 #define check_imm26(imm) check_imm(26, imm)
 388
 389         /* JUMP off */
 390         case BPF_JMP | BPF_JA:
 391                 jmp_offset = bpf2a64_offset(i + off, i, ctx);
 392                 check_imm26(jmp_offset);
 393                 emit(A64_B(jmp_offset), ctx);
 394                 break;
 395         /* IF (dst COND src) JUMP off */
 396         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 397         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 398         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 399         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
 400         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
 401         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
 402                 emit(A64_CMP(1, dst, src), ctx);
 403 emit_cond_jmp:
 404                 jmp_offset = bpf2a64_offset(i + off, i, ctx);
 405                 check_imm19(jmp_offset);
 406                 switch (BPF_OP(code)) {
 407                 case BPF_JEQ:
 408                         jmp_cond = A64_COND_EQ;
 409                         break;
 410                 case BPF_JGT:
 411                         jmp_cond = A64_COND_HI;
 412                         break;
 413                 case BPF_JGE:
 414                         jmp_cond = A64_COND_CS;
 415                         break;
 416                 case BPF_JNE:
 417                         jmp_cond = A64_COND_NE;
 418                         break;
 419                 case BPF_JSGT:
 420                         jmp_cond = A64_COND_GT;
 421                         break;
 422                 case BPF_JSGE:
 423                         jmp_cond = A64_COND_GE;
 424                         break;
 425                 default:
 426                         return -EFAULT;
 427                 }
 428                 emit(A64_B_(jmp_cond, jmp_offset), ctx);
 429                 break;
 430         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 431                 emit(A64_TST(1, dst, src), ctx);
 432                 goto emit_cond_jmp;
 433         /* IF (dst COND imm) JUMP off */
 434         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 435         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 436         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 437         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
 438         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
 439         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
 440                 ctx->tmp_used = 1;
 441                 emit_a64_mov_i(1, tmp, imm, ctx);
 442                 emit(A64_CMP(1, dst, tmp), ctx);
 443                 goto emit_cond_jmp;
 444         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 445                 ctx->tmp_used = 1;
 446                 emit_a64_mov_i(1, tmp, imm, ctx);
 447                 emit(A64_TST(1, dst, tmp), ctx);
 448                 goto emit_cond_jmp;
 449         /* function call */
 450         case BPF_JMP | BPF_CALL:
 451         {
 452                 const u8 r0 = bpf2a64[BPF_REG_0];
 453                 const u64 func = (u64)__bpf_call_base + imm;
 454
 455                 ctx->tmp_used = 1;
 456                 emit_a64_mov_i64(tmp, func, ctx);
 457                 emit(A64_PUSH(A64_FP, A64_LR, A64_SP), ctx);
 458                 emit(A64_MOV(1, A64_FP, A64_SP), ctx);
 459                 emit(A64_BLR(tmp), ctx);
 460                 emit(A64_MOV(1, r0, A64_R(0)), ctx);
 461                 emit(A64_POP(A64_FP, A64_LR, A64_SP), ctx);
 462                 break;
 463         }
 464         /* function return */
 465         case BPF_JMP | BPF_EXIT:
 466                 /* Optimization: when last instruction is EXIT,
 467                    simply fallthrough to epilogue. */
 468                 if (i == ctx->prog->len - 1)
 469                         break;
 470                 jmp_offset = epilogue_offset(ctx);
 471                 check_imm26(jmp_offset);
 472                 emit(A64_B(jmp_offset), ctx);
 473                 break;
 474
 475         /* dst = imm64 */
 476         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
 477         {
 478                 const struct bpf_insn insn1 = insn[1];
 479                 u64 imm64;
 480
 481                 if (insn1.code != 0 || insn1.src_reg != 0 ||
 482                     insn1.dst_reg != 0 || insn1.off != 0) {
 483                         /* Note: verifier in BPF core must catch invalid
 484                          * instructions.
 485                          */
 486                         pr_err_once("Invalid BPF_LD_IMM64 instruction\n");
 487                         return -EINVAL;
 488                 }
 489
 490                 imm64 = (u64)insn1.imm << 32 | (u32)imm;
 491                 emit_a64_mov_i64(dst, imm64, ctx);
 492
 493                 return 1;
 494         }
 495
 496         /* LDX: dst = *(size *)(src + off) */
 497         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
 498         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
 499         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
 500         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW:
 501                 ctx->tmp_used = 1;
 502                 emit_a64_mov_i(1, tmp, off, ctx);
 503                 switch (BPF_SIZE(code)) {
 504                 case BPF_W:
 505                         emit(A64_LDR32(dst, src, tmp), ctx);
 506                         break;
 507                 case BPF_H:
 508                         emit(A64_LDRH(dst, src, tmp), ctx);
 509                         break;
 510                 case BPF_B:
 511                         emit(A64_LDRB(dst, src, tmp), ctx);
 512                         break;
 513                 case BPF_DW:
 514                         emit(A64_LDR64(dst, src, tmp), ctx);
 515                         break;
 516                 }
 517                 break;
 518
 519         /* ST: *(size *)(dst + off) = imm */
 520         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
 521         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
 522         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
 523         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
 524                 goto notyet;
 525
 526         /* STX: *(size *)(dst + off) = src */
 527         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W:
 528         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H:
 529         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B:
 530         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW:
 531                 ctx->tmp_used = 1;
 532                 emit_a64_mov_i(1, tmp, off, ctx);
 533                 switch (BPF_SIZE(code)) {
 534                 case BPF_W:
 535                         emit(A64_STR32(src, dst, tmp), ctx);
 536                         break;
 537                 case BPF_H:
 538                         emit(A64_STRH(src, dst, tmp), ctx);
 539                         break;
 540                 case BPF_B:
 541                         emit(A64_STRB(src, dst, tmp), ctx);
 542                         break;
 543                 case BPF_DW:
 544                         emit(A64_STR64(src, dst, tmp), ctx);
 545                         break;
 546                 }
 547                 break;
 548         /* STX XADD: lock *(u32 *)(dst + off) += src */
 549         case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W:
 550         /* STX XADD: lock *(u64 *)(dst + off) += src */
 551         case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW:
 552                 goto notyet;
 553
 554         /* R0 = ntohx(*(size *)(((struct sk_buff *)R6)->data + imm)) */
 555         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
 556         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
 557         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
 558         /* R0 = ntohx(*(size *)(((struct sk_buff *)R6)->data + src + imm)) */
 559         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
 560         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
 561         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
 562         {
 563                 const u8 r0 = bpf2a64[BPF_REG_0]; /* r0 = return value */
 564                 const u8 r6 = bpf2a64[BPF_REG_6]; /* r6 = pointer to sk_buff */
 565                 const u8 fp = bpf2a64[BPF_REG_FP];
 566                 const u8 r1 = bpf2a64[BPF_REG_1]; /* r1: struct sk_buff *skb */
 567                 const u8 r2 = bpf2a64[BPF_REG_2]; /* r2: int k */
 568                 const u8 r3 = bpf2a64[BPF_REG_3]; /* r3: unsigned int size */
 569                 const u8 r4 = bpf2a64[BPF_REG_4]; /* r4: void *buffer */
 570                 const u8 r5 = bpf2a64[BPF_REG_5]; /* r5: void *(*func)(...) */
 571                 int size;
 572
 573                 emit(A64_MOV(1, r1, r6), ctx);
 574                 emit_a64_mov_i(0, r2, imm, ctx);
 575                 if (BPF_MODE(code) == BPF_IND)
 576                         emit(A64_ADD(0, r2, r2, src), ctx);
 577                 switch (BPF_SIZE(code)) {
 578                 case BPF_W:
 579                         size = 4;
 580                         break;
 581                 case BPF_H:
 582                         size = 2;
 583                         break;
 584                 case BPF_B:
 585                         size = 1;
 586                         break;
 587                 default:
 588                         return -EINVAL;
 589                 }
 590                 emit_a64_mov_i64(r3, size, ctx);
 591                 emit(A64_ADD_I(1, r4, fp, MAX_BPF_STACK), ctx);
 592                 emit_a64_mov_i64(r5, (unsigned long)bpf_load_pointer, ctx);
 593                 emit(A64_PUSH(A64_FP, A64_LR, A64_SP), ctx);
 594                 emit(A64_MOV(1, A64_FP, A64_SP), ctx);
 595                 emit(A64_BLR(r5), ctx);
 596                 emit(A64_MOV(1, r0, A64_R(0)), ctx);
 597                 emit(A64_POP(A64_FP, A64_LR, A64_SP), ctx);
 598
 599                 jmp_offset = epilogue_offset(ctx);
 600                 check_imm19(jmp_offset);
 601                 emit(A64_CBZ(1, r0, jmp_offset), ctx);
 602                 emit(A64_MOV(1, r5, r0), ctx);
 603                 switch (BPF_SIZE(code)) {
 604                 case BPF_W:
 605                         emit(A64_LDR32(r0, r5, A64_ZR), ctx);
 606 #ifndef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
 607                         emit(A64_REV32(0, r0, r0), ctx);
 608 #endif
 609                         break;
 610                 case BPF_H:
 611                         emit(A64_LDRH(r0, r5, A64_ZR), ctx);
 612 #ifndef CONFIG_CPU_BIG_ENDIAN
 613                         emit(A64_REV16(0, r0, r0), ctx);
 614 #endif
 615                         break;
 616                 case BPF_B:
 617                         emit(A64_LDRB(r0, r5, A64_ZR), ctx);
 618                         break;
 619                 }
 620                 break;
 621         }
 622 notyet:
 623                 pr_info_once("*** NOT YET: opcode %02x ***\n", code);
 624                 return -EFAULT;
 625
 626         default:
 627                 pr_err_once("unknown opcode %02x\n", code);
 628                 return -EINVAL;
 629         }
 630
 631         return 0;
 632 }
 633
 634 static int build_body(struct jit_ctx *ctx)
 635 {
 636         const struct bpf_prog *prog = ctx->prog;
 637         int i;
 638
 639         for (i = 0; i < prog->len; i++) {
 640                 const struct bpf_insn *insn = &prog->insnsi[i];
 641                 int ret;
 642
 643                 if (ctx->image == NULL)
 644                         ctx->offset[i] = ctx->idx;
 645
 646                 ret = build_insn(insn, ctx);
 647                 if (ret > 0) {
 648                         i++;
 649                         continue;
 650                 }
 651                 if (ret)
 652                         return ret;
 653         }
 654
 655         return 0;
 656 }
 657
 658 static inline void bpf_flush_icache(void *start, void *end)
 659 {
 660         flush_icache_range((unsigned long)start, (unsigned long)end);
 661 }
 662
 663 void bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
 664 {
 665         /* Nothing to do here. We support Internal BPF. */
 666 }
 667
 668 void bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
 669 {
 670         struct bpf_binary_header *header;
 671         struct jit_ctx ctx;
 672         int image_size;
 673         u8 *image_ptr;
 674
 675         if (!bpf_jit_enable)
 676                 return;
 677
 678         if (!prog || !prog->len)
 679                 return;
 680
 681         memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
 682         ctx.prog = prog;
 683
 684         ctx.offset = kcalloc(prog->len, sizeof(int), GFP_KERNEL);
 685         if (ctx.offset == NULL)
 686                 return;
 687
 688         /* 1. Initial fake pass to compute ctx->idx. */
 689
 690         /* Fake pass to fill in ctx->offset and ctx->tmp_used. */
 691         if (build_body(&ctx))
 692                 goto out;
 693
 694         build_prologue(&ctx);
 695
 696         ctx.epilogue_offset = ctx.idx;
 697         build_epilogue(&ctx);
 698
 699         /* Now we know the actual image size. */
 700         image_size = sizeof(u32) * ctx.idx;
 701         header = bpf_jit_binary_alloc(image_size, &image_ptr,
 702                                       sizeof(u32), jit_fill_hole);
 703         if (header == NULL)
 704                 goto out;
 705
 706         /* 2. Now, the actual pass. */
 707
 708         ctx.image = (u32 *)image_ptr;
 709         ctx.idx = 0;
 710
 711         build_prologue(&ctx);
 712
 713         if (build_body(&ctx)) {
 714                 bpf_jit_binary_free(header);
 715                 goto out;
 716         }
 717
 718         build_epilogue(&ctx);
 719
 720         /* And we're done. */
 721         if (bpf_jit_enable > 1)
 722                 bpf_jit_dump(prog->len, image_size, 2, ctx.image);
 723
 724         bpf_flush_icache(ctx.image, ctx.image + ctx.idx);
 725
 726         set_memory_ro((unsigned long)header, header->pages);
 727         prog->bpf_func = (void *)ctx.image;
 728         prog->jited = true;
 729 out:
 730         kfree(ctx.offset);
 731 }
 732
 733 void bpf_jit_free(struct bpf_prog *prog)
 734 {
 735         unsigned long addr = (unsigned long)prog->bpf_func & PAGE_MASK;
 736         struct bpf_binary_header *header = (void *)addr;
 737
 738         if (!prog->jited)
 739                 goto free_filter;
 740
 741         set_memory_rw(addr, header->pages);
 742         bpf_jit_binary_free(header);
 743
 744 free_filter:
 745         bpf_prog_unlock_free(prog);
 746 }