net/core/filter.c

   1 /*
   2  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
   3  *
   4  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
   5  * internal format has been designed by PLUMgrid:
   6  *
   7  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
   8  *
   9  * Authors:
  10  *
  11  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
  12  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
  13  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
  14  *
  15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  17  * as published by the Free Software Foundation; either version
  18  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
  21  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
  22  */
  23
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/types.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/fcntl.h>
  28 #include <linux/socket.h>
  29 #include <linux/in.h>
  30 #include <linux/inet.h>
  31 #include <linux/netdevice.h>
  32 #include <linux/if_packet.h>
  33 #include <linux/gfp.h>
  34 #include <net/ip.h>
  35 #include <net/protocol.h>
  36 #include <net/netlink.h>
  37 #include <linux/skbuff.h>
  38 #include <net/sock.h>
  39 #include <net/flow_dissector.h>
  40 #include <linux/errno.h>
  41 #include <linux/timer.h>
  42 #include <asm/uaccess.h>
  43 #include <asm/unaligned.h>
  44 #include <linux/filter.h>
  45 #include <linux/ratelimit.h>
  46 #include <linux/seccomp.h>
  47 #include <linux/if_vlan.h>
  48 #include <linux/bpf.h>
  49 #include <net/sch_generic.h>
  50 #include <net/cls_cgroup.h>
  51 #include <net/dst_metadata.h>
  52 #include <net/dst.h>
  53 #include <net/sock_reuseport.h>
  54
  55 /**
  56  *      sk_filter_trim_cap - run a packet through a socket filter
  57  *      @sk: sock associated with &sk_buff
  58  *      @skb: buffer to filter
  59  *      @cap: limit on how short the eBPF program may trim the packet
  60  *
  61  * Run the eBPF program and then cut skb->data to correct size returned by
  62  * the program. If pkt_len is 0 we toss packet. If skb->len is smaller
  63  * than pkt_len we keep whole skb->data. This is the socket level
  64  * wrapper to BPF_PROG_RUN. It returns 0 if the packet should
  65  * be accepted or -EPERM if the packet should be tossed.
  66  *
  67  */
  68 int sk_filter_trim_cap(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, unsigned int cap)
  69 {
  70         int err;
  71         struct sk_filter *filter;
  72
  73         /*
  74          * If the skb was allocated from pfmemalloc reserves, only
  75          * allow SOCK_MEMALLOC sockets to use it as this socket is
  76          * helping free memory
  77          */
  78         if (skb_pfmemalloc(skb) && !sock_flag(sk, SOCK_MEMALLOC))
  79                 return -ENOMEM;
  80
  81         err = security_sock_rcv_skb(sk, skb);
  82         if (err)
  83                 return err;
  84
  85         rcu_read_lock();
  86         filter = rcu_dereference(sk->sk_filter);
  87         if (filter) {
  88                 unsigned int pkt_len = bpf_prog_run_save_cb(filter->prog, skb);
  89                 err = pkt_len ? pskb_trim(skb, max(cap, pkt_len)) : -EPERM;
  90         }
  91         rcu_read_unlock();
  92
  93         return err;
  94 }
  95 EXPORT_SYMBOL(sk_filter_trim_cap);
  96
  97 static u64 __skb_get_pay_offset(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
  98 {
  99         return skb_get_poff((struct sk_buff *)(unsigned long) ctx);
 100 }
 101
 102 static u64 __skb_get_nlattr(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
 103 {
 104         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
 105         struct nlattr *nla;
 106
 107         if (skb_is_nonlinear(skb))
 108                 return 0;
 109
 110         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
 111                 return 0;
 112
 113         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
 114                 return 0;
 115
 116         nla = nla_find((struct nlattr *) &skb->data[a], skb->len - a, x);
 117         if (nla)
 118                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
 119
 120         return 0;
 121 }
 122
 123 static u64 __skb_get_nlattr_nest(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
 124 {
 125         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
 126         struct nlattr *nla;
 127
 128         if (skb_is_nonlinear(skb))
 129                 return 0;
 130
 131         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
 132                 return 0;
 133
 134         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
 135                 return 0;
 136
 137         nla = (struct nlattr *) &skb->data[a];
 138         if (nla->nla_len > skb->len - a)
 139                 return 0;
 140
 141         nla = nla_find_nested(nla, x);
 142         if (nla)
 143                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
 144
 145         return 0;
 146 }
 147
 148 static u64 __get_raw_cpu_id(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
 149 {
 150         return raw_smp_processor_id();
 151 }
 152
 153 static const struct bpf_func_proto bpf_get_raw_smp_processor_id_proto = {
 154         .func           = __get_raw_cpu_id,
 155         .gpl_only       = false,
 156         .ret_type       = RET_INTEGER,
 157 };
 158
 159 static u32 convert_skb_access(int skb_field, int dst_reg, int src_reg,
 160                               struct bpf_insn *insn_buf)
 161 {
 162         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
 163
 164         switch (skb_field) {
 165         case SKF_AD_MARK:
 166                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
 167
 168                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
 169                                       offsetof(struct sk_buff, mark));
 170                 break;
 171
 172         case SKF_AD_PKTTYPE:
 173                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_B, dst_reg, src_reg, PKT_TYPE_OFFSET());
 174                 *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg, PKT_TYPE_MAX);
 175 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
 176                 *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, dst_reg, 5);
 177 #endif
 178                 break;
 179
 180         case SKF_AD_QUEUE:
 181                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, queue_mapping) != 2);
 182
 183                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
 184                                       offsetof(struct sk_buff, queue_mapping));
 185                 break;
 186
 187         case SKF_AD_VLAN_TAG:
 188         case SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
 189                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_tci) != 2);
 190                 BUILD_BUG_ON(VLAN_TAG_PRESENT != 0x1000);
 191
 192                 /* dst_reg = *(u16 *) (src_reg + offsetof(vlan_tci)) */
 193                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
 194                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_tci));
 195                 if (skb_field == SKF_AD_VLAN_TAG) {
 196                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg,
 197                                                 ~VLAN_TAG_PRESENT);
 198                 } else {
 199                         /* dst_reg >>= 12 */
 200                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, dst_reg, 12);
 201                         /* dst_reg &= 1 */
 202                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg, 1);
 203                 }
 204                 break;
 205         }
 206
 207         return insn - insn_buf;
 208 }
 209
 210 static bool convert_bpf_extensions(struct sock_filter *fp,
 211                                    struct bpf_insn **insnp)
 212 {
 213         struct bpf_insn *insn = *insnp;
 214         u32 cnt;
 215
 216         switch (fp->k) {
 217         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PROTOCOL:
 218                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
 219
 220                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(protocol)) */
 221                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
 222                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
 223                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
 224                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
 225                 break;
 226
 227         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PKTTYPE:
 228                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 229                 insn += cnt - 1;
 230                 break;
 231
 232         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX:
 233         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_HATYPE:
 234                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
 235                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, type) != 2);
 236                 BUILD_BUG_ON(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)) < 0);
 237
 238                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
 239                                       BPF_REG_TMP, BPF_REG_CTX,
 240                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
 241                 /* if (tmp != 0) goto pc + 1 */
 242                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_TMP, 0, 1);
 243                 *insn++ = BPF_EXIT_INSN();
 244                 if (fp->k == SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX)
 245                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
 246                                             offsetof(struct net_device, ifindex));
 247                 else
 248                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
 249                                             offsetof(struct net_device, type));
 250                 break;
 251
 252         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_MARK:
 253                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_MARK, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 254                 insn += cnt - 1;
 255                 break;
 256
 257         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RXHASH:
 258                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
 259
 260                 *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
 261                                     offsetof(struct sk_buff, hash));
 262                 break;
 263
 264         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_QUEUE:
 265                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 266                 insn += cnt - 1;
 267                 break;
 268
 269         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG:
 270                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
 271                                          BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 272                 insn += cnt - 1;
 273                 break;
 274
 275         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
 276                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
 277                                          BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 278                 insn += cnt - 1;
 279                 break;
 280
 281         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TPID:
 282                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
 283
 284                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(vlan_proto)) */
 285                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
 286                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
 287                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
 288                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
 289                 break;
 290
 291         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
 292         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
 293         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
 294         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
 295         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
 296                 /* arg1 = CTX */
 297                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG1, BPF_REG_CTX);
 298                 /* arg2 = A */
 299                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG2, BPF_REG_A);
 300                 /* arg3 = X */
 301                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG3, BPF_REG_X);
 302                 /* Emit call(arg1=CTX, arg2=A, arg3=X) */
 303                 switch (fp->k) {
 304                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
 305                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_pay_offset);
 306                         break;
 307                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
 308                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr);
 309                         break;
 310                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
 311                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr_nest);
 312                         break;
 313                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
 314                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__get_raw_cpu_id);
 315                         break;
 316                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
 317                         *insn = BPF_EMIT_CALL(bpf_user_rnd_u32);
 318                         bpf_user_rnd_init_once();
 319                         break;
 320                 }
 321                 break;
 322
 323         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_ALU_XOR_X:
 324                 /* A ^= X */
 325                 *insn = BPF_ALU32_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_X);
 326                 break;
 327
 328         default:
 329                 /* This is just a dummy call to avoid letting the compiler
 330                  * evict __bpf_call_base() as an optimization. Placed here
 331                  * where no-one bothers.
 332                  */
 333                 BUG_ON(__bpf_call_base(0, 0, 0, 0, 0) != 0);
 334                 return false;
 335         }
 336
 337         *insnp = insn;
 338         return true;
 339 }
 340
 341 /**
 342  *      bpf_convert_filter - convert filter program
 343  *      @prog: the user passed filter program
 344  *      @len: the length of the user passed filter program
 345  *      @new_prog: buffer where converted program will be stored
 346  *      @new_len: pointer to store length of converted program
 347  *
 348  * Remap 'sock_filter' style BPF instruction set to 'sock_filter_ext' style.
 349  * Conversion workflow:
 350  *
 351  * 1) First pass for calculating the new program length:
 352  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len)
 353  *
 354  * 2) 2nd pass to remap in two passes: 1st pass finds new
 355  *    jump offsets, 2nd pass remapping:
 356  *   new_prog = kmalloc(sizeof(struct bpf_insn) * new_len);
 357  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, new_prog, &new_len);
 358  */
 359 static int bpf_convert_filter(struct sock_filter *prog, int len,
 360                               struct bpf_insn *new_prog, int *new_len)
 361 {
 362         int new_flen = 0, pass = 0, target, i;
 363         struct bpf_insn *new_insn;
 364         struct sock_filter *fp;
 365         int *addrs = NULL;
 366         u8 bpf_src;
 367
 368         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS * sizeof(u32) > MAX_BPF_STACK);
 369         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_FP + 1 != MAX_BPF_REG);
 370
 371         if (len <= 0 || len > BPF_MAXINSNS)
 372                 return -EINVAL;
 373
 374         if (new_prog) {
 375                 addrs = kcalloc(len, sizeof(*addrs),
 376                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 377                 if (!addrs)
 378                         return -ENOMEM;
 379         }
 380
 381 do_pass:
 382         new_insn = new_prog;
 383         fp = prog;
 384
 385         /* Classic BPF related prologue emission. */
 386         if (new_insn) {
 387                 /* Classic BPF expects A and X to be reset first. These need
 388                  * to be guaranteed to be the first two instructions.
 389                  */
 390                 *new_insn++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_A);
 391                 *new_insn++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, BPF_REG_X, BPF_REG_X);
 392
 393                 /* All programs must keep CTX in callee saved BPF_REG_CTX.
 394                  * In eBPF case it's done by the compiler, here we need to
 395                  * do this ourself. Initial CTX is present in BPF_REG_ARG1.
 396                  */
 397                 *new_insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_CTX, BPF_REG_ARG1);
 398         } else {
 399                 new_insn += 3;
 400         }
 401
 402         for (i = 0; i < len; fp++, i++) {
 403                 struct bpf_insn tmp_insns[6] = { };
 404                 struct bpf_insn *insn = tmp_insns;
 405
 406                 if (addrs)
 407                         addrs[i] = new_insn - new_prog;
 408
 409                 switch (fp->code) {
 410                 /* All arithmetic insns and skb loads map as-is. */
 411                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
 412                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 413                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
 414                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 415                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
 416                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
 417                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
 418                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
 419                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
 420                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
 421                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
 422                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
 423                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
 424                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
 425                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
 426                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 427                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
 428                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 429                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
 430                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 431                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
 432                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
 433                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
 434                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
 435                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
 436                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
 437                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
 438                         /* Check for overloaded BPF extension and
 439                          * directly convert it if found, otherwise
 440                          * just move on with mapping.
 441                          */
 442                         if (BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD &&
 443                             BPF_MODE(fp->code) == BPF_ABS &&
 444                             convert_bpf_extensions(fp, &insn))
 445                                 break;
 446
 447                         *insn = BPF_RAW_INSN(fp->code, BPF_REG_A, BPF_REG_X, 0, fp->k);
 448                         break;
 449
 450                 /* Jump transformation cannot use BPF block macros
 451                  * everywhere as offset calculation and target updates
 452                  * require a bit more work than the rest, i.e. jump
 453                  * opcodes map as-is, but offsets need adjustment.
 454                  */
 455
 456 #define BPF_EMIT_JMP                                                    \
 457         do {                                                            \
 458                 if (target >= len || target < 0)                        \
 459                         goto err;                                       \
 460                 insn->off = addrs ? addrs[target] - addrs[i] - 1 : 0;   \
 461                 /* Adjust pc relative offset for 2nd or 3rd insn. */    \
 462                 insn->off -= insn - tmp_insns;                          \
 463         } while (0)
 464
 465                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 466                         target = i + fp->k + 1;
 467                         insn->code = fp->code;
 468                         BPF_EMIT_JMP;
 469                         break;
 470
 471                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 472                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 473                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 474                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 475                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 476                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 477                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 478                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 479                         if (BPF_SRC(fp->code) == BPF_K && (int) fp->k < 0) {
 480                                 /* BPF immediates are signed, zero extend
 481                                  * immediate into tmp register and use it
 482                                  * in compare insn.
 483                                  */
 484                                 *insn++ = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_TMP, fp->k);
 485
 486                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
 487                                 insn->src_reg = BPF_REG_TMP;
 488                                 bpf_src = BPF_X;
 489                         } else {
 490                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
 491                                 insn->imm = fp->k;
 492                                 bpf_src = BPF_SRC(fp->code);
 493                                 insn->src_reg = bpf_src == BPF_X ? BPF_REG_X : 0;
 494                         }
 495
 496                         /* Common case where 'jump_false' is next insn. */
 497                         if (fp->jf == 0) {
 498                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
 499                                 target = i + fp->jt + 1;
 500                                 BPF_EMIT_JMP;
 501                                 break;
 502                         }
 503
 504                         /* Convert JEQ into JNE when 'jump_true' is next insn. */
 505                         if (fp->jt == 0 && BPF_OP(fp->code) == BPF_JEQ) {
 506                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_JNE | bpf_src;
 507                                 target = i + fp->jf + 1;
 508                                 BPF_EMIT_JMP;
 509                                 break;
 510                         }
 511
 512                         /* Other jumps are mapped into two insns: Jxx and JA. */
 513                         target = i + fp->jt + 1;
 514                         insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
 515                         BPF_EMIT_JMP;
 516                         insn++;
 517
 518                         insn->code = BPF_JMP | BPF_JA;
 519                         target = i + fp->jf + 1;
 520                         BPF_EMIT_JMP;
 521                         break;
 522
 523                 /* ldxb 4 * ([14] & 0xf) is remaped into 6 insns. */
 524                 case BPF_LDX | BPF_MSH | BPF_B:
 525                         /* tmp = A */
 526                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_TMP, BPF_REG_A);
 527                         /* A = BPF_R0 = *(u8 *) (skb->data + K) */
 528                         *insn++ = BPF_LD_ABS(BPF_B, fp->k);
 529                         /* A &= 0xf */
 530                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A, 0xf);
 531                         /* A <<= 2 */
 532                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_A, 2);
 533                         /* X = A */
 534                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
 535                         /* A = tmp */
 536                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_TMP);
 537                         break;
 538
 539                 /* RET_K is remaped into 2 insns. RET_A case doesn't need an
 540                  * extra mov as BPF_REG_0 is already mapped into BPF_REG_A.
 541                  */
 542                 case BPF_RET | BPF_A:
 543                 case BPF_RET | BPF_K:
 544                         if (BPF_RVAL(fp->code) == BPF_K)
 545                                 *insn++ = BPF_MOV32_RAW(BPF_K, BPF_REG_0,
 546                                                         0, fp->k);
 547                         *insn = BPF_EXIT_INSN();
 548                         break;
 549
 550                 /* Store to stack. */
 551                 case BPF_ST:
 552                 case BPF_STX:
 553                         *insn = BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_FP, BPF_CLASS(fp->code) ==
 554                                             BPF_ST ? BPF_REG_A : BPF_REG_X,
 555                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
 556                         break;
 557
 558                 /* Load from stack. */
 559                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 560                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 561                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD  ?
 562                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_FP,
 563                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
 564                         break;
 565
 566                 /* A = K or X = K */
 567                 case BPF_LD | BPF_IMM:
 568                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
 569                         *insn = BPF_MOV32_IMM(BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
 570                                               BPF_REG_A : BPF_REG_X, fp->k);
 571                         break;
 572
 573                 /* X = A */
 574                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
 575                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
 576                         break;
 577
 578                 /* A = X */
 579                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
 580                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_X);
 581                         break;
 582
 583                 /* A = skb->len or X = skb->len */
 584                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
 585                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
 586                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
 587                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_CTX,
 588                                             offsetof(struct sk_buff, len));
 589                         break;
 590
 591                 /* Access seccomp_data fields. */
 592                 case BPF_LDX | BPF_ABS | BPF_W:
 593                         /* A = *(u32 *) (ctx + K) */
 594                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, fp->k);
 595                         break;
 596
 597                 /* Unknown instruction. */
 598                 default:
 599                         goto err;
 600                 }
 601
 602                 insn++;
 603                 if (new_prog)
 604                         memcpy(new_insn, tmp_insns,
 605                                sizeof(*insn) * (insn - tmp_insns));
 606                 new_insn += insn - tmp_insns;
 607         }
 608
 609         if (!new_prog) {
 610                 /* Only calculating new length. */
 611                 *new_len = new_insn - new_prog;
 612                 return 0;
 613         }
 614
 615         pass++;
 616         if (new_flen != new_insn - new_prog) {
 617                 new_flen = new_insn - new_prog;
 618                 if (pass > 2)
 619                         goto err;
 620                 goto do_pass;
 621         }
 622
 623         kfree(addrs);
 624         BUG_ON(*new_len != new_flen);
 625         return 0;
 626 err:
 627         kfree(addrs);
 628         return -EINVAL;
 629 }
 630
 631 /* Security:
 632  *
 633  * As we dont want to clear mem[] array for each packet going through
 634  * __bpf_prog_run(), we check that filter loaded by user never try to read
 635  * a cell if not previously written, and we check all branches to be sure
 636  * a malicious user doesn't try to abuse us.
 637  */
 638 static int check_load_and_stores(const struct sock_filter *filter, int flen)
 639 {
 640         u16 *masks, memvalid = 0; /* One bit per cell, 16 cells */
 641         int pc, ret = 0;
 642
 643         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS > 16);
 644
 645         masks = kmalloc_array(flen, sizeof(*masks), GFP_KERNEL);
 646         if (!masks)
 647                 return -ENOMEM;
 648
 649         memset(masks, 0xff, flen * sizeof(*masks));
 650
 651         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
 652                 memvalid &= masks[pc];
 653
 654                 switch (filter[pc].code) {
 655                 case BPF_ST:
 656                 case BPF_STX:
 657                         memvalid |= (1 << filter[pc].k);
 658                         break;
 659                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 660                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 661                         if (!(memvalid & (1 << filter[pc].k))) {
 662                                 ret = -EINVAL;
 663                                 goto error;
 664                         }
 665                         break;
 666                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 667                         /* A jump must set masks on target */
 668                         masks[pc + 1 + filter[pc].k] &= memvalid;
 669                         memvalid = ~0;
 670                         break;
 671                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 672                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 673                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 674                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 675                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 676                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 677                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 678                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 679                         /* A jump must set masks on targets */
 680                         masks[pc + 1 + filter[pc].jt] &= memvalid;
 681                         masks[pc + 1 + filter[pc].jf] &= memvalid;
 682                         memvalid = ~0;
 683                         break;
 684                 }
 685         }
 686 error:
 687         kfree(masks);
 688         return ret;
 689 }
 690
 691 static bool chk_code_allowed(u16 code_to_probe)
 692 {
 693         static const bool codes[] = {
 694                 /* 32 bit ALU operations */
 695                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] = true,
 696                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] = true,
 697                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] = true,
 698                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] = true,
 699                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K] = true,
 700                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X] = true,
 701                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K] = true,
 702                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X] = true,
 703                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K] = true,
 704                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X] = true,
 705                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] = true,
 706                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] = true,
 707                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] = true,
 708                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] = true,
 709                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] = true,
 710                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] = true,
 711                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] = true,
 712                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X] = true,
 713                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K] = true,
 714                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X] = true,
 715                 [BPF_ALU | BPF_NEG] = true,
 716                 /* Load instructions */
 717                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS] = true,
 718                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS] = true,
 719                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS] = true,
 720                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN] = true,
 721                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_IND] = true,
 722                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_IND] = true,
 723                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_IND] = true,
 724                 [BPF_LD | BPF_IMM] = true,
 725                 [BPF_LD | BPF_MEM] = true,
 726                 [BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN] = true,
 727                 [BPF_LDX | BPF_B | BPF_MSH] = true,
 728                 [BPF_LDX | BPF_IMM] = true,
 729                 [BPF_LDX | BPF_MEM] = true,
 730                 /* Store instructions */
 731                 [BPF_ST] = true,
 732                 [BPF_STX] = true,
 733                 /* Misc instructions */
 734                 [BPF_MISC | BPF_TAX] = true,
 735                 [BPF_MISC | BPF_TXA] = true,
 736                 /* Return instructions */
 737                 [BPF_RET | BPF_K] = true,
 738                 [BPF_RET | BPF_A] = true,
 739                 /* Jump instructions */
 740                 [BPF_JMP | BPF_JA] = true,
 741                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] = true,
 742                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] = true,
 743                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] = true,
 744                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] = true,
 745                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] = true,
 746                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] = true,
 747                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] = true,
 748                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] = true,
 749         };
 750
 751         if (code_to_probe >= ARRAY_SIZE(codes))
 752                 return false;
 753
 754         return codes[code_to_probe];
 755 }
 756
 757 static bool bpf_check_basics_ok(const struct sock_filter *filter,
 758                                 unsigned int flen)
 759 {
 760         if (filter == NULL)
 761                 return false;
 762         if (flen == 0 || flen > BPF_MAXINSNS)
 763                 return false;
 764
 765         return true;
 766 }
 767
 768 /**
 769  *      bpf_check_classic - verify socket filter code
 770  *      @filter: filter to verify
 771  *      @flen: length of filter
 772  *
 773  * Check the user's filter code. If we let some ugly
 774  * filter code slip through kaboom! The filter must contain
 775  * no references or jumps that are out of range, no illegal
 776  * instructions, and must end with a RET instruction.
 777  *
 778  * All jumps are forward as they are not signed.
 779  *
 780  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
 781  */
 782 static int bpf_check_classic(const struct sock_filter *filter,
 783                              unsigned int flen)
 784 {
 785         bool anc_found;
 786         int pc;
 787
 788         /* Check the filter code now */
 789         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
 790                 const struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
 791
 792                 /* May we actually operate on this code? */
 793                 if (!chk_code_allowed(ftest->code))
 794                         return -EINVAL;
 795
 796                 /* Some instructions need special checks */
 797                 switch (ftest->code) {
 798                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 799                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 800                         /* Check for division by zero */
 801                         if (ftest->k == 0)
 802                                 return -EINVAL;
 803                         break;
 804                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
 805                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
 806                         if (ftest->k >= 32)
 807                                 return -EINVAL;
 808                         break;
 809                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 810                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 811                 case BPF_ST:
 812                 case BPF_STX:
 813                         /* Check for invalid memory addresses */
 814                         if (ftest->k >= BPF_MEMWORDS)
 815                                 return -EINVAL;
 816                         break;
 817                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 818                         /* Note, the large ftest->k might cause loops.
 819                          * Compare this with conditional jumps below,
 820                          * where offsets are limited. --ANK (981016)
 821                          */
 822                         if (ftest->k >= (unsigned int)(flen - pc - 1))
 823                                 return -EINVAL;
 824                         break;
 825                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 826                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 827                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 828                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 829                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 830                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 831                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 832                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 833                         /* Both conditionals must be safe */
 834                         if (pc + ftest->jt + 1 >= flen ||
 835                             pc + ftest->jf + 1 >= flen)
 836                                 return -EINVAL;
 837                         break;
 838                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
 839                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
 840                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
 841                         anc_found = false;
 842                         if (bpf_anc_helper(ftest) & BPF_ANC)
 843                                 anc_found = true;
 844                         /* Ancillary operation unknown or unsupported */
 845                         if (anc_found == false && ftest->k >= SKF_AD_OFF)
 846                                 return -EINVAL;
 847                 }
 848         }
 849
 850         /* Last instruction must be a RET code */
 851         switch (filter[flen - 1].code) {
 852         case BPF_RET | BPF_K:
 853         case BPF_RET | BPF_A:
 854                 return check_load_and_stores(filter, flen);
 855         }
 856
 857         return -EINVAL;
 858 }
 859
 860 static int bpf_prog_store_orig_filter(struct bpf_prog *fp,
 861                                       const struct sock_fprog *fprog)
 862 {
 863         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
 864         struct sock_fprog_kern *fkprog;
 865
 866         fp->orig_prog = kmalloc(sizeof(*fkprog), GFP_KERNEL);
 867         if (!fp->orig_prog)
 868                 return -ENOMEM;
 869
 870         fkprog = fp->orig_prog;
 871         fkprog->len = fprog->len;
 872
 873         fkprog->filter = kmemdup(fp->insns, fsize,
 874                                  GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 875         if (!fkprog->filter) {
 876                 kfree(fp->orig_prog);
 877                 return -ENOMEM;
 878         }
 879
 880         return 0;
 881 }
 882
 883 static void bpf_release_orig_filter(struct bpf_prog *fp)
 884 {
 885         struct sock_fprog_kern *fprog = fp->orig_prog;
 886
 887         if (fprog) {
 888                 kfree(fprog->filter);
 889                 kfree(fprog);
 890         }
 891 }
 892
 893 static void __bpf_prog_release(struct bpf_prog *prog)
 894 {
 895         if (prog->type == BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
 896                 bpf_prog_put(prog);
 897         } else {
 898                 bpf_release_orig_filter(prog);
 899                 bpf_prog_free(prog);
 900         }
 901 }
 902
 903 static void __sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
 904 {
 905         __bpf_prog_release(fp->prog);
 906         kfree(fp);
 907 }
 908
 909 /**
 910  *      sk_filter_release_rcu - Release a socket filter by rcu_head
 911  *      @rcu: rcu_head that contains the sk_filter to free
 912  */
 913 static void sk_filter_release_rcu(struct rcu_head *rcu)
 914 {
 915         struct sk_filter *fp = container_of(rcu, struct sk_filter, rcu);
 916
 917         __sk_filter_release(fp);
 918 }
 919
 920 /**
 921  *      sk_filter_release - release a socket filter
 922  *      @fp: filter to remove
 923  *
 924  *      Remove a filter from a socket and release its resources.
 925  */
 926 static void sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
 927 {
 928         if (atomic_dec_and_test(&fp->refcnt))
 929                 call_rcu(&fp->rcu, sk_filter_release_rcu);
 930 }
 931
 932 void sk_filter_uncharge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
 933 {
 934         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
 935
 936         atomic_sub(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
 937         sk_filter_release(fp);
 938 }
 939
 940 /* try to charge the socket memory if there is space available
 941  * return true on success
 942  */
 943 bool sk_filter_charge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
 944 {
 945         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
 946
 947         /* same check as in sock_kmalloc() */
 948         if (filter_size <= sysctl_optmem_max &&
 949             atomic_read(&sk->sk_omem_alloc) + filter_size < sysctl_optmem_max) {
 950                 atomic_inc(&fp->refcnt);
 951                 atomic_add(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
 952                 return true;
 953         }
 954         return false;
 955 }
 956
 957 static struct bpf_prog *bpf_migrate_filter(struct bpf_prog *fp)
 958 {
 959         struct sock_filter *old_prog;
 960         struct bpf_prog *old_fp;
 961         int err, new_len, old_len = fp->len;
 962
 963         /* We are free to overwrite insns et al right here as it
 964          * won't be used at this point in time anymore internally
 965          * after the migration to the internal BPF instruction
 966          * representation.
 967          */
 968         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct sock_filter) !=
 969                      sizeof(struct bpf_insn));
 970
 971         /* Conversion cannot happen on overlapping memory areas,
 972          * so we need to keep the user BPF around until the 2nd
 973          * pass. At this time, the user BPF is stored in fp->insns.
 974          */
 975         old_prog = kmemdup(fp->insns, old_len * sizeof(struct sock_filter),
 976                            GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 977         if (!old_prog) {
 978                 err = -ENOMEM;
 979                 goto out_err;
 980         }
 981
 982         /* 1st pass: calculate the new program length. */
 983         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len);
 984         if (err)
 985                 goto out_err_free;
 986
 987         /* Expand fp for appending the new filter representation. */
 988         old_fp = fp;
 989         fp = bpf_prog_realloc(old_fp, bpf_prog_size(new_len), 0);
 990         if (!fp) {
 991                 /* The old_fp is still around in case we couldn't
 992                  * allocate new memory, so uncharge on that one.
 993                  */
 994                 fp = old_fp;
 995                 err = -ENOMEM;
 996                 goto out_err_free;
 997         }
 998
 999         fp->len = new_len;
1000
1001         /* 2nd pass: remap sock_filter insns into bpf_insn insns. */
1002         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, fp->insnsi, &new_len);
1003         if (err)
1004                 /* 2nd bpf_convert_filter() can fail only if it fails
1005                  * to allocate memory, remapping must succeed. Note,
1006                  * that at this time old_fp has already been released
1007                  * by krealloc().
1008                  */
1009                 goto out_err_free;
1010
1011         /* We are guaranteed to never error here with cBPF to eBPF
1012          * transitions, since there's no issue with type compatibility
1013          * checks on program arrays.
1014          */
1015         fp = bpf_prog_select_runtime(fp, &err);
1016
1017         kfree(old_prog);
1018         return fp;
1019
1020 out_err_free:
1021         kfree(old_prog);
1022 out_err:
1023         __bpf_prog_release(fp);
1024         return ERR_PTR(err);
1025 }
1026
1027 static struct bpf_prog *bpf_prepare_filter(struct bpf_prog *fp,
1028                                            bpf_aux_classic_check_t trans)
1029 {
1030         int err;
1031
1032         fp->bpf_func = NULL;
1033         fp->jited = 0;
1034
1035         err = bpf_check_classic(fp->insns, fp->len);
1036         if (err) {
1037                 __bpf_prog_release(fp);
1038                 return ERR_PTR(err);
1039         }
1040
1041         /* There might be additional checks and transformations
1042          * needed on classic filters, f.e. in case of seccomp.
1043          */
1044         if (trans) {
1045                 err = trans(fp->insns, fp->len);
1046                 if (err) {
1047                         __bpf_prog_release(fp);
1048                         return ERR_PTR(err);
1049                 }
1050         }
1051
1052         /* Probe if we can JIT compile the filter and if so, do
1053          * the compilation of the filter.
1054          */
1055         bpf_jit_compile(fp);
1056
1057         /* JIT compiler couldn't process this filter, so do the
1058          * internal BPF translation for the optimized interpreter.
1059          */
1060         if (!fp->jited)
1061                 fp = bpf_migrate_filter(fp);
1062
1063         return fp;
1064 }
1065
1066 /**
1067  *      bpf_prog_create - create an unattached filter
1068  *      @pfp: the unattached filter that is created
1069  *      @fprog: the filter program
1070  *
1071  * Create a filter independent of any socket. We first run some
1072  * sanity checks on it to make sure it does not explode on us later.
1073  * If an error occurs or there is insufficient memory for the filter
1074  * a negative errno code is returned. On success the return is zero.
1075  */
1076 int bpf_prog_create(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog_kern *fprog)
1077 {
1078         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1079         struct bpf_prog *fp;
1080
1081         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1082         if (!bpf_check_basics_ok(fprog->filter, fprog->len))
1083                 return -EINVAL;
1084
1085         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1086         if (!fp)
1087                 return -ENOMEM;
1088
1089         memcpy(fp->insns, fprog->filter, fsize);
1090
1091         fp->len = fprog->len;
1092         /* Since unattached filters are not copied back to user
1093          * space through sk_get_filter(), we do not need to hold
1094          * a copy here, and can spare us the work.
1095          */
1096         fp->orig_prog = NULL;
1097
1098         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1099          * memory in case something goes wrong.
1100          */
1101         fp = bpf_prepare_filter(fp, NULL);
1102         if (IS_ERR(fp))
1103                 return PTR_ERR(fp);
1104
1105         *pfp = fp;
1106         return 0;
1107 }
1108 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create);
1109
1110 /**
1111  *      bpf_prog_create_from_user - create an unattached filter from user buffer
1112  *      @pfp: the unattached filter that is created
1113  *      @fprog: the filter program
1114  *      @trans: post-classic verifier transformation handler
1115  *      @save_orig: save classic BPF program
1116  *
1117  * This function effectively does the same as bpf_prog_create(), only
1118  * that it builds up its insns buffer from user space provided buffer.
1119  * It also allows for passing a bpf_aux_classic_check_t handler.
1120  */
1121 int bpf_prog_create_from_user(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog *fprog,
1122                               bpf_aux_classic_check_t trans, bool save_orig)
1123 {
1124         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1125         struct bpf_prog *fp;
1126         int err;
1127
1128         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1129         if (!bpf_check_basics_ok(fprog->filter, fprog->len))
1130                 return -EINVAL;
1131
1132         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1133         if (!fp)
1134                 return -ENOMEM;
1135
1136         if (copy_from_user(fp->insns, fprog->filter, fsize)) {
1137                 __bpf_prog_free(fp);
1138                 return -EFAULT;
1139         }
1140
1141         fp->len = fprog->len;
1142         fp->orig_prog = NULL;
1143
1144         if (save_orig) {
1145                 err = bpf_prog_store_orig_filter(fp, fprog);
1146                 if (err) {
1147                         __bpf_prog_free(fp);
1148                         return -ENOMEM;
1149                 }
1150         }
1151
1152         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1153          * memory in case something goes wrong.
1154          */
1155         fp = bpf_prepare_filter(fp, trans);
1156         if (IS_ERR(fp))
1157                 return PTR_ERR(fp);
1158
1159         *pfp = fp;
1160         return 0;
1161 }
1162 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create_from_user);
1163
1164 void bpf_prog_destroy(struct bpf_prog *fp)
1165 {
1166         __bpf_prog_release(fp);
1167 }
1168 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_destroy);
1169
1170 static int __sk_attach_prog(struct bpf_prog *prog, struct sock *sk)
1171 {
1172         struct sk_filter *fp, *old_fp;
1173
1174         fp = kmalloc(sizeof(*fp), GFP_KERNEL);
1175         if (!fp)
1176                 return -ENOMEM;
1177
1178         fp->prog = prog;
1179         atomic_set(&fp->refcnt, 0);
1180
1181         if (!sk_filter_charge(sk, fp)) {
1182                 kfree(fp);
1183                 return -ENOMEM;
1184         }
1185
1186         old_fp = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1187                                            lockdep_sock_is_held(sk));
1188         rcu_assign_pointer(sk->sk_filter, fp);
1189
1190         if (old_fp)
1191                 sk_filter_uncharge(sk, old_fp);
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 static int __reuseport_attach_prog(struct bpf_prog *prog, struct sock *sk)
1197 {
1198         struct bpf_prog *old_prog;
1199         int err;
1200
1201         if (bpf_prog_size(prog->len) > sysctl_optmem_max)
1202                 return -ENOMEM;
1203
1204         if (sk_unhashed(sk) && sk->sk_reuseport) {
1205                 err = reuseport_alloc(sk);
1206                 if (err)
1207                         return err;
1208         } else if (!rcu_access_pointer(sk->sk_reuseport_cb)) {
1209                 /* The socket wasn't bound with SO_REUSEPORT */
1210                 return -EINVAL;
1211         }
1212
1213         old_prog = reuseport_attach_prog(sk, prog);
1214         if (old_prog)
1215                 bpf_prog_destroy(old_prog);
1216
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 static
1221 struct bpf_prog *__get_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1222 {
1223         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1224         struct bpf_prog *prog;
1225         int err;
1226
1227         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1228                 return ERR_PTR(-EPERM);
1229
1230         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1231         if (!bpf_check_basics_ok(fprog->filter, fprog->len))
1232                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1233
1234         prog = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1235         if (!prog)
1236                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1237
1238         if (copy_from_user(prog->insns, fprog->filter, fsize)) {
1239                 __bpf_prog_free(prog);
1240                 return ERR_PTR(-EFAULT);
1241         }
1242
1243         prog->len = fprog->len;
1244
1245         err = bpf_prog_store_orig_filter(prog, fprog);
1246         if (err) {
1247                 __bpf_prog_free(prog);
1248                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1249         }
1250
1251         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1252          * memory in case something goes wrong.
1253          */
1254         return bpf_prepare_filter(prog, NULL);
1255 }
1256
1257 /**
1258  *      sk_attach_filter - attach a socket filter
1259  *      @fprog: the filter program
1260  *      @sk: the socket to use
1261  *
1262  * Attach the user's filter code. We first run some sanity checks on
1263  * it to make sure it does not explode on us later. If an error
1264  * occurs or there is insufficient memory for the filter a negative
1265  * errno code is returned. On success the return is zero.
1266  */
1267 int sk_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1268 {
1269         struct bpf_prog *prog = __get_filter(fprog, sk);
1270         int err;
1271
1272         if (IS_ERR(prog))
1273                 return PTR_ERR(prog);
1274
1275         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1276         if (err < 0) {
1277                 __bpf_prog_release(prog);
1278                 return err;
1279         }
1280
1281         return 0;
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_attach_filter);
1284
1285 int sk_reuseport_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1286 {
1287         struct bpf_prog *prog = __get_filter(fprog, sk);
1288         int err;
1289
1290         if (IS_ERR(prog))
1291                 return PTR_ERR(prog);
1292
1293         err = __reuseport_attach_prog(prog, sk);
1294         if (err < 0) {
1295                 __bpf_prog_release(prog);
1296                 return err;
1297         }
1298
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 static struct bpf_prog *__get_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1303 {
1304         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1305                 return ERR_PTR(-EPERM);
1306
1307         return bpf_prog_get_type(ufd, BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER);
1308 }
1309
1310 int sk_attach_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1311 {
1312         struct bpf_prog *prog = __get_bpf(ufd, sk);
1313         int err;
1314
1315         if (IS_ERR(prog))
1316                 return PTR_ERR(prog);
1317
1318         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1319         if (err < 0) {
1320                 bpf_prog_put(prog);
1321                 return err;
1322         }
1323
1324         return 0;
1325 }
1326
1327 int sk_reuseport_attach_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1328 {
1329         struct bpf_prog *prog = __get_bpf(ufd, sk);
1330         int err;
1331
1332         if (IS_ERR(prog))
1333                 return PTR_ERR(prog);
1334
1335         err = __reuseport_attach_prog(prog, sk);
1336         if (err < 0) {
1337                 bpf_prog_put(prog);
1338                 return err;
1339         }
1340
1341         return 0;
1342 }
1343
1344 struct bpf_scratchpad {
1345         union {
1346                 __be32 diff[MAX_BPF_STACK / sizeof(__be32)];
1347                 u8     buff[MAX_BPF_STACK];
1348         };
1349 };
1350
1351 static DEFINE_PER_CPU(struct bpf_scratchpad, bpf_sp);
1352
1353 static inline int __bpf_try_make_writable(struct sk_buff *skb,
1354                                           unsigned int write_len)
1355 {
1356         return skb_ensure_writable(skb, write_len);
1357 }
1358
1359 static inline int bpf_try_make_writable(struct sk_buff *skb,
1360                                         unsigned int write_len)
1361 {
1362         int err = __bpf_try_make_writable(skb, write_len);
1363
1364         bpf_compute_data_end(skb);
1365         return err;
1366 }
1367
1368 static inline void bpf_push_mac_rcsum(struct sk_buff *skb)
1369 {
1370         if (skb_at_tc_ingress(skb))
1371                 skb_postpush_rcsum(skb, skb_mac_header(skb), skb->mac_len);
1372 }
1373
1374 static inline void bpf_pull_mac_rcsum(struct sk_buff *skb)
1375 {
1376         if (skb_at_tc_ingress(skb))
1377                 skb_postpull_rcsum(skb, skb_mac_header(skb), skb->mac_len);
1378 }
1379
1380 static u64 bpf_skb_store_bytes(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 flags)
1381 {
1382         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1383         unsigned int offset = (unsigned int) r2;
1384         void *from = (void *) (long) r3;
1385         unsigned int len = (unsigned int) r4;
1386         void *ptr;
1387
1388         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_RECOMPUTE_CSUM | BPF_F_INVALIDATE_HASH)))
1389                 return -EINVAL;
1390         if (unlikely(offset > 0xffff))
1391                 return -EFAULT;
1392         if (unlikely(bpf_try_make_writable(skb, offset + len)))
1393                 return -EFAULT;
1394
1395         ptr = skb->data + offset;
1396         if (flags & BPF_F_RECOMPUTE_CSUM)
1397                 __skb_postpull_rcsum(skb, ptr, len, offset);
1398
1399         memcpy(ptr, from, len);
1400
1401         if (flags & BPF_F_RECOMPUTE_CSUM)
1402                 __skb_postpush_rcsum(skb, ptr, len, offset);
1403         if (flags & BPF_F_INVALIDATE_HASH)
1404                 skb_clear_hash(skb);
1405
1406         return 0;
1407 }
1408
1409 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_store_bytes_proto = {
1410         .func           = bpf_skb_store_bytes,
1411         .gpl_only       = false,
1412         .ret_type       = RET_INTEGER,
1413         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1414         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1415         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1416         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1417         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1418 };
1419
1420 static u64 bpf_skb_load_bytes(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1421 {
1422         const struct sk_buff *skb = (const struct sk_buff *)(unsigned long) r1;
1423         unsigned int offset = (unsigned int) r2;
1424         void *to = (void *)(unsigned long) r3;
1425         unsigned int len = (unsigned int) r4;
1426         void *ptr;
1427
1428         if (unlikely(offset > 0xffff))
1429                 goto err_clear;
1430
1431         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, len, to);
1432         if (unlikely(!ptr))
1433                 goto err_clear;
1434         if (ptr != to)
1435                 memcpy(to, ptr, len);
1436
1437         return 0;
1438 err_clear:
1439         memset(to, 0, len);
1440         return -EFAULT;
1441 }
1442
1443 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_load_bytes_proto = {
1444         .func           = bpf_skb_load_bytes,
1445         .gpl_only       = false,
1446         .ret_type       = RET_INTEGER,
1447         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1448         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1449         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_RAW_STACK,
1450         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1451 };
1452
1453 static u64 bpf_l3_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1454 {
1455         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1456         unsigned int offset = (unsigned int) r2;
1457         __sum16 *ptr;
1458
1459         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_HDR_FIELD_MASK)))
1460                 return -EINVAL;
1461         if (unlikely(offset > 0xffff || offset & 1))
1462                 return -EFAULT;
1463         if (unlikely(bpf_try_make_writable(skb, offset + sizeof(*ptr))))
1464                 return -EFAULT;
1465
1466         ptr = (__sum16 *)(skb->data + offset);
1467         switch (flags & BPF_F_HDR_FIELD_MASK) {
1468         case 0:
1469                 if (unlikely(from != 0))
1470                         return -EINVAL;
1471
1472                 csum_replace_by_diff(ptr, to);
1473                 break;
1474         case 2:
1475                 csum_replace2(ptr, from, to);
1476                 break;
1477         case 4:
1478                 csum_replace4(ptr, from, to);
1479                 break;
1480         default:
1481                 return -EINVAL;
1482         }
1483
1484         return 0;
1485 }
1486
1487 static const struct bpf_func_proto bpf_l3_csum_replace_proto = {
1488         .func           = bpf_l3_csum_replace,
1489         .gpl_only       = false,
1490         .ret_type       = RET_INTEGER,
1491         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1492         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1493         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1494         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1495         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1496 };
1497
1498 static u64 bpf_l4_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1499 {
1500         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1501         bool is_pseudo = flags & BPF_F_PSEUDO_HDR;
1502         bool is_mmzero = flags & BPF_F_MARK_MANGLED_0;
1503         unsigned int offset = (unsigned int) r2;
1504         __sum16 *ptr;
1505
1506         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_MARK_MANGLED_0 | BPF_F_PSEUDO_HDR |
1507                                BPF_F_HDR_FIELD_MASK)))
1508                 return -EINVAL;
1509         if (unlikely(offset > 0xffff || offset & 1))
1510                 return -EFAULT;
1511         if (unlikely(bpf_try_make_writable(skb, offset + sizeof(*ptr))))
1512                 return -EFAULT;
1513
1514         ptr = (__sum16 *)(skb->data + offset);
1515         if (is_mmzero && !*ptr)
1516                 return 0;
1517
1518         switch (flags & BPF_F_HDR_FIELD_MASK) {
1519         case 0:
1520                 if (unlikely(from != 0))
1521                         return -EINVAL;
1522
1523                 inet_proto_csum_replace_by_diff(ptr, skb, to, is_pseudo);
1524                 break;
1525         case 2:
1526                 inet_proto_csum_replace2(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1527                 break;
1528         case 4:
1529                 inet_proto_csum_replace4(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1530                 break;
1531         default:
1532                 return -EINVAL;
1533         }
1534
1535         if (is_mmzero && !*ptr)
1536                 *ptr = CSUM_MANGLED_0;
1537         return 0;
1538 }
1539
1540 static const struct bpf_func_proto bpf_l4_csum_replace_proto = {
1541         .func           = bpf_l4_csum_replace,
1542         .gpl_only       = false,
1543         .ret_type       = RET_INTEGER,
1544         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1545         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1546         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1547         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1548         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1549 };
1550
1551 static u64 bpf_csum_diff(u64 r1, u64 from_size, u64 r3, u64 to_size, u64 seed)
1552 {
1553         struct bpf_scratchpad *sp = this_cpu_ptr(&bpf_sp);
1554         u64 diff_size = from_size + to_size;
1555         __be32 *from = (__be32 *) (long) r1;
1556         __be32 *to   = (__be32 *) (long) r3;
1557         int i, j = 0;
1558
1559         /* This is quite flexible, some examples:
1560          *
1561          * from_size == 0, to_size > 0,  seed := csum --> pushing data
1562          * from_size > 0,  to_size == 0, seed := csum --> pulling data
1563          * from_size > 0,  to_size > 0,  seed := 0    --> diffing data
1564          *
1565          * Even for diffing, from_size and to_size don't need to be equal.
1566          */
1567         if (unlikely(((from_size | to_size) & (sizeof(__be32) - 1)) ||
1568                      diff_size > sizeof(sp->diff)))
1569                 return -EINVAL;
1570
1571         for (i = 0; i < from_size / sizeof(__be32); i++, j++)
1572                 sp->diff[j] = ~from[i];
1573         for (i = 0; i <   to_size / sizeof(__be32); i++, j++)
1574                 sp->diff[j] = to[i];
1575
1576         return csum_partial(sp->diff, diff_size, seed);
1577 }
1578
1579 static const struct bpf_func_proto bpf_csum_diff_proto = {
1580         .func           = bpf_csum_diff,
1581         .gpl_only       = false,
1582         .ret_type       = RET_INTEGER,
1583         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1584         .arg2_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO,
1585         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1586         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO,
1587         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1588 };
1589
1590 static inline int __bpf_rx_skb(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
1591 {
1592         return dev_forward_skb(dev, skb);
1593 }
1594
1595 static inline int __bpf_tx_skb(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
1596 {
1597         int ret;
1598
1599         if (unlikely(__this_cpu_read(xmit_recursion) > XMIT_RECURSION_LIMIT)) {
1600                 net_crit_ratelimited("bpf: recursion limit reached on datapath, buggy bpf program?\n");
1601                 kfree_skb(skb);
1602                 return -ENETDOWN;
1603         }
1604
1605         skb->dev = dev;
1606
1607         __this_cpu_inc(xmit_recursion);
1608         ret = dev_queue_xmit(skb);
1609         __this_cpu_dec(xmit_recursion);
1610
1611         return ret;
1612 }
1613
1614 static u64 bpf_clone_redirect(u64 r1, u64 ifindex, u64 flags, u64 r4, u64 r5)
1615 {
1616         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1617         struct net_device *dev;
1618
1619         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_INGRESS)))
1620                 return -EINVAL;
1621
1622         dev = dev_get_by_index_rcu(dev_net(skb->dev), ifindex);
1623         if (unlikely(!dev))
1624                 return -EINVAL;
1625
1626         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1627         if (unlikely(!skb))
1628                 return -ENOMEM;
1629
1630         bpf_push_mac_rcsum(skb);
1631
1632         return flags & BPF_F_INGRESS ?
1633                __bpf_rx_skb(dev, skb) : __bpf_tx_skb(dev, skb);
1634 }
1635
1636 static const struct bpf_func_proto bpf_clone_redirect_proto = {
1637         .func           = bpf_clone_redirect,
1638         .gpl_only       = false,
1639         .ret_type       = RET_INTEGER,
1640         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1641         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1642         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1643 };
1644
1645 struct redirect_info {
1646         u32 ifindex;
1647         u32 flags;
1648 };
1649
1650 static DEFINE_PER_CPU(struct redirect_info, redirect_info);
1651
1652 static u64 bpf_redirect(u64 ifindex, u64 flags, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1653 {
1654         struct redirect_info *ri = this_cpu_ptr(&redirect_info);
1655
1656         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_INGRESS)))
1657                 return TC_ACT_SHOT;
1658
1659         ri->ifindex = ifindex;
1660         ri->flags = flags;
1661
1662         return TC_ACT_REDIRECT;
1663 }
1664
1665 int skb_do_redirect(struct sk_buff *skb)
1666 {
1667         struct redirect_info *ri = this_cpu_ptr(&redirect_info);
1668         struct net_device *dev;
1669
1670         dev = dev_get_by_index_rcu(dev_net(skb->dev), ri->ifindex);
1671         ri->ifindex = 0;
1672         if (unlikely(!dev)) {
1673                 kfree_skb(skb);
1674                 return -EINVAL;
1675         }
1676
1677         bpf_push_mac_rcsum(skb);
1678
1679         return ri->flags & BPF_F_INGRESS ?
1680                __bpf_rx_skb(dev, skb) : __bpf_tx_skb(dev, skb);
1681 }
1682
1683 static const struct bpf_func_proto bpf_redirect_proto = {
1684         .func           = bpf_redirect,
1685         .gpl_only       = false,
1686         .ret_type       = RET_INTEGER,
1687         .arg1_type      = ARG_ANYTHING,
1688         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1689 };
1690
1691 static u64 bpf_get_cgroup_classid(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1692 {
1693         return task_get_classid((struct sk_buff *) (unsigned long) r1);
1694 }
1695
1696 static const struct bpf_func_proto bpf_get_cgroup_classid_proto = {
1697         .func           = bpf_get_cgroup_classid,
1698         .gpl_only       = false,
1699         .ret_type       = RET_INTEGER,
1700         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1701 };
1702
1703 static u64 bpf_get_route_realm(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1704 {
1705         return dst_tclassid((struct sk_buff *) (unsigned long) r1);
1706 }
1707
1708 static const struct bpf_func_proto bpf_get_route_realm_proto = {
1709         .func           = bpf_get_route_realm,
1710         .gpl_only       = false,
1711         .ret_type       = RET_INTEGER,
1712         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1713 };
1714
1715 static u64 bpf_get_hash_recalc(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1716 {
1717         /* If skb_clear_hash() was called due to mangling, we can
1718          * trigger SW recalculation here. Later access to hash
1719          * can then use the inline skb->hash via context directly
1720          * instead of calling this helper again.
1721          */
1722         return skb_get_hash((struct sk_buff *) (unsigned long) r1);
1723 }
1724
1725 static const struct bpf_func_proto bpf_get_hash_recalc_proto = {
1726         .func           = bpf_get_hash_recalc,
1727         .gpl_only       = false,
1728         .ret_type       = RET_INTEGER,
1729         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1730 };
1731
1732 static u64 bpf_skb_vlan_push(u64 r1, u64 r2, u64 vlan_tci, u64 r4, u64 r5)
1733 {
1734         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1735         __be16 vlan_proto = (__force __be16) r2;
1736         int ret;
1737
1738         if (unlikely(vlan_proto != htons(ETH_P_8021Q) &&
1739                      vlan_proto != htons(ETH_P_8021AD)))
1740                 vlan_proto = htons(ETH_P_8021Q);
1741
1742         bpf_push_mac_rcsum(skb);
1743         ret = skb_vlan_push(skb, vlan_proto, vlan_tci);
1744         bpf_pull_mac_rcsum(skb);
1745
1746         bpf_compute_data_end(skb);
1747         return ret;
1748 }
1749
1750 const struct bpf_func_proto bpf_skb_vlan_push_proto = {
1751         .func           = bpf_skb_vlan_push,
1752         .gpl_only       = false,
1753         .ret_type       = RET_INTEGER,
1754         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1755         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1756         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1757 };
1758 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_skb_vlan_push_proto);
1759
1760 static u64 bpf_skb_vlan_pop(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1761 {
1762         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1763         int ret;
1764
1765         bpf_push_mac_rcsum(skb);
1766         ret = skb_vlan_pop(skb);
1767         bpf_pull_mac_rcsum(skb);
1768
1769         bpf_compute_data_end(skb);
1770         return ret;
1771 }
1772
1773 const struct bpf_func_proto bpf_skb_vlan_pop_proto = {
1774         .func           = bpf_skb_vlan_pop,
1775         .gpl_only       = false,
1776         .ret_type       = RET_INTEGER,
1777         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1778 };
1779 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_skb_vlan_pop_proto);
1780
1781 static int bpf_skb_generic_push(struct sk_buff *skb, u32 off, u32 len)
1782 {
1783         /* Caller already did skb_cow() with len as headroom,
1784          * so no need to do it here.
1785          */
1786         skb_push(skb, len);
1787         memmove(skb->data, skb->data + len, off);
1788         memset(skb->data + off, 0, len);
1789
1790         /* No skb_postpush_rcsum(skb, skb->data + off, len)
1791          * needed here as it does not change the skb->csum
1792          * result for checksum complete when summing over
1793          * zeroed blocks.
1794          */
1795         return 0;
1796 }
1797
1798 static int bpf_skb_generic_pop(struct sk_buff *skb, u32 off, u32 len)
1799 {
1800         /* skb_ensure_writable() is not needed here, as we're
1801          * already working on an uncloned skb.
1802          */
1803         if (unlikely(!pskb_may_pull(skb, off + len)))
1804                 return -ENOMEM;
1805
1806         skb_postpull_rcsum(skb, skb->data + off, len);
1807         memmove(skb->data + len, skb->data, off);
1808         __skb_pull(skb, len);
1809
1810         return 0;
1811 }
1812
1813 static int bpf_skb_net_hdr_push(struct sk_buff *skb, u32 off, u32 len)
1814 {
1815         bool trans_same = skb->transport_header == skb->network_header;
1816         int ret;
1817
1818         /* There's no need for __skb_push()/__skb_pull() pair to
1819          * get to the start of the mac header as we're guaranteed
1820          * to always start from here under eBPF.
1821          */
1822         ret = bpf_skb_generic_push(skb, off, len);
1823         if (likely(!ret)) {
1824                 skb->mac_header -= len;
1825                 skb->network_header -= len;
1826                 if (trans_same)
1827                         skb->transport_header = skb->network_header;
1828         }
1829
1830         return ret;
1831 }
1832
1833 static int bpf_skb_net_hdr_pop(struct sk_buff *skb, u32 off, u32 len)
1834 {
1835         bool trans_same = skb->transport_header == skb->network_header;
1836         int ret;
1837
1838         /* Same here, __skb_push()/__skb_pull() pair not needed. */
1839         ret = bpf_skb_generic_pop(skb, off, len);
1840         if (likely(!ret)) {
1841                 skb->mac_header += len;
1842                 skb->network_header += len;
1843                 if (trans_same)
1844                         skb->transport_header = skb->network_header;
1845         }
1846
1847         return ret;
1848 }
1849
1850 static int bpf_skb_proto_4_to_6(struct sk_buff *skb)
1851 {
1852         const u32 len_diff = sizeof(struct ipv6hdr) - sizeof(struct iphdr);
1853         u32 off = skb->network_header - skb->mac_header;
1854         int ret;
1855
1856         ret = skb_cow(skb, len_diff);
1857         if (unlikely(ret < 0))
1858                 return ret;
1859
1860         ret = bpf_skb_net_hdr_push(skb, off, len_diff);
1861         if (unlikely(ret < 0))
1862                 return ret;
1863
1864         if (skb_is_gso(skb)) {
1865                 /* SKB_GSO_UDP stays as is. SKB_GSO_TCPV4 needs to
1866                  * be changed into SKB_GSO_TCPV6.
1867                  */
1868                 if (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_TCPV4) {
1869                         skb_shinfo(skb)->gso_type &= ~SKB_GSO_TCPV4;
1870                         skb_shinfo(skb)->gso_type |=  SKB_GSO_TCPV6;
1871                 }
1872
1873                 /* Due to IPv6 header, MSS needs to be downgraded. */
1874                 skb_shinfo(skb)->gso_size -= len_diff;
1875                 /* Header must be checked, and gso_segs recomputed. */
1876                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_DODGY;
1877                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 0;
1878         }
1879
1880         skb->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
1881         skb_clear_hash(skb);
1882
1883         return 0;
1884 }
1885
1886 static int bpf_skb_proto_6_to_4(struct sk_buff *skb)
1887 {
1888         const u32 len_diff = sizeof(struct ipv6hdr) - sizeof(struct iphdr);
1889         u32 off = skb->network_header - skb->mac_header;
1890         int ret;
1891
1892         ret = skb_unclone(skb, GFP_ATOMIC);
1893         if (unlikely(ret < 0))
1894                 return ret;
1895
1896         ret = bpf_skb_net_hdr_pop(skb, off, len_diff);
1897         if (unlikely(ret < 0))
1898                 return ret;
1899
1900         if (skb_is_gso(skb)) {
1901                 /* SKB_GSO_UDP stays as is. SKB_GSO_TCPV6 needs to
1902                  * be changed into SKB_GSO_TCPV4.
1903                  */
1904                 if (skb_shinfo(skb)->gso_type & SKB_GSO_TCPV6) {
1905                         skb_shinfo(skb)->gso_type &= ~SKB_GSO_TCPV6;
1906                         skb_shinfo(skb)->gso_type |=  SKB_GSO_TCPV4;
1907                 }
1908
1909                 /* Due to IPv4 header, MSS can be upgraded. */
1910                 skb_shinfo(skb)->gso_size += len_diff;
1911                 /* Header must be checked, and gso_segs recomputed. */
1912                 skb_shinfo(skb)->gso_type |= SKB_GSO_DODGY;
1913                 skb_shinfo(skb)->gso_segs = 0;
1914         }
1915
1916         skb->protocol = htons(ETH_P_IP);
1917         skb_clear_hash(skb);
1918
1919         return 0;
1920 }
1921
1922 static int bpf_skb_proto_xlat(struct sk_buff *skb, __be16 to_proto)
1923 {
1924         __be16 from_proto = skb->protocol;
1925
1926         if (from_proto == htons(ETH_P_IP) &&
1927               to_proto == htons(ETH_P_IPV6))
1928                 return bpf_skb_proto_4_to_6(skb);
1929
1930         if (from_proto == htons(ETH_P_IPV6) &&
1931               to_proto == htons(ETH_P_IP))
1932                 return bpf_skb_proto_6_to_4(skb);
1933
1934         return -ENOTSUPP;
1935 }
1936
1937 static u64 bpf_skb_change_proto(u64 r1, u64 r2, u64 flags, u64 r4, u64 r5)
1938 {
1939         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1940         __be16 proto = (__force __be16) r2;
1941         int ret;
1942
1943         if (unlikely(flags))
1944                 return -EINVAL;
1945
1946         /* General idea is that this helper does the basic groundwork
1947          * needed for changing the protocol, and eBPF program fills the
1948          * rest through bpf_skb_store_bytes(), bpf_lX_csum_replace()
1949          * and other helpers, rather than passing a raw buffer here.
1950          *
1951          * The rationale is to keep this minimal and without a need to
1952          * deal with raw packet data. F.e. even if we would pass buffers
1953          * here, the program still needs to call the bpf_lX_csum_replace()
1954          * helpers anyway. Plus, this way we keep also separation of
1955          * concerns, since f.e. bpf_skb_store_bytes() should only take
1956          * care of stores.
1957          *
1958          * Currently, additional options and extension header space are
1959          * not supported, but flags register is reserved so we can adapt
1960          * that. For offloads, we mark packet as dodgy, so that headers
1961          * need to be verified first.
1962          */
1963         ret = bpf_skb_proto_xlat(skb, proto);
1964         bpf_compute_data_end(skb);
1965         return ret;
1966 }
1967
1968 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_change_proto_proto = {
1969         .func           = bpf_skb_change_proto,
1970         .gpl_only       = false,
1971         .ret_type       = RET_INTEGER,
1972         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1973         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1974         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1975 };
1976
1977 static u64 bpf_skb_change_type(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1978 {
1979         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1980         u32 pkt_type = r2;
1981
1982         /* We only allow a restricted subset to be changed for now. */
1983         if (unlikely(!skb_pkt_type_ok(skb->pkt_type) ||
1984                      !skb_pkt_type_ok(pkt_type)))
1985                 return -EINVAL;
1986
1987         skb->pkt_type = pkt_type;
1988         return 0;
1989 }
1990
1991 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_change_type_proto = {
1992         .func           = bpf_skb_change_type,
1993         .gpl_only       = false,
1994         .ret_type       = RET_INTEGER,
1995         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1996         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1997 };
1998
1999 static u32 __bpf_skb_min_len(const struct sk_buff *skb)
2000 {
2001         u32 min_len = skb_network_offset(skb);
2002
2003         if (skb_transport_header_was_set(skb))
2004                 min_len = skb_transport_offset(skb);
2005         if (skb->ip_summed == CHECKSUM_PARTIAL)
2006                 min_len = skb_checksum_start_offset(skb) +
2007                           skb->csum_offset + sizeof(__sum16);
2008         return min_len;
2009 }
2010
2011 static u32 __bpf_skb_max_len(const struct sk_buff *skb)
2012 {
2013         return skb->dev ? skb->dev->mtu + skb->dev->hard_header_len :
2014                65536;
2015 }
2016
2017 static int bpf_skb_grow_rcsum(struct sk_buff *skb, unsigned int new_len)
2018 {
2019         unsigned int old_len = skb->len;
2020         int ret;
2021
2022         ret = __skb_grow_rcsum(skb, new_len);
2023         if (!ret)
2024                 memset(skb->data + old_len, 0, new_len - old_len);
2025         return ret;
2026 }
2027
2028 static int bpf_skb_trim_rcsum(struct sk_buff *skb, unsigned int new_len)
2029 {
2030         return __skb_trim_rcsum(skb, new_len);
2031 }
2032
2033 static u64 bpf_skb_change_tail(u64 r1, u64 r2, u64 flags, u64 r4, u64 r5)
2034 {
2035         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(long) r1;
2036         u32 max_len = __bpf_skb_max_len(skb);
2037         u32 min_len = __bpf_skb_min_len(skb);
2038         u32 new_len = (u32) r2;
2039         int ret;
2040
2041         if (unlikely(flags || new_len > max_len || new_len < min_len))
2042                 return -EINVAL;
2043         if (skb->encapsulation)
2044                 return -ENOTSUPP;
2045
2046         /* The basic idea of this helper is that it's performing the
2047          * needed work to either grow or trim an skb, and eBPF program
2048          * rewrites the rest via helpers like bpf_skb_store_bytes(),
2049          * bpf_lX_csum_replace() and others rather than passing a raw
2050          * buffer here. This one is a slow path helper and intended
2051          * for replies with control messages.
2052          *
2053          * Like in bpf_skb_change_proto(), we want to keep this rather
2054          * minimal and without protocol specifics so that we are able
2055          * to separate concerns as in bpf_skb_store_bytes() should only
2056          * be the one responsible for writing buffers.
2057          *
2058          * It's really expected to be a slow path operation here for
2059          * control message replies, so we're implicitly linearizing,
2060          * uncloning and drop offloads from the skb by this.
2061          */
2062         ret = __bpf_try_make_writable(skb, skb->len);
2063         if (!ret) {
2064                 if (new_len > skb->len)
2065                         ret = bpf_skb_grow_rcsum(skb, new_len);
2066                 else if (new_len < skb->len)
2067                         ret = bpf_skb_trim_rcsum(skb, new_len);
2068                 if (!ret && skb_is_gso(skb))
2069                         skb_gso_reset(skb);
2070         }
2071
2072         bpf_compute_data_end(skb);
2073         return ret;
2074 }
2075
2076 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_change_tail_proto = {
2077         .func           = bpf_skb_change_tail,
2078         .gpl_only       = false,
2079         .ret_type       = RET_INTEGER,
2080         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2081         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
2082         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2083 };
2084
2085 bool bpf_helper_changes_skb_data(void *func)
2086 {
2087         if (func == bpf_skb_vlan_push)
2088                 return true;
2089         if (func == bpf_skb_vlan_pop)
2090                 return true;
2091         if (func == bpf_skb_store_bytes)
2092                 return true;
2093         if (func == bpf_skb_change_proto)
2094                 return true;
2095         if (func == bpf_skb_change_tail)
2096                 return true;
2097         if (func == bpf_l3_csum_replace)
2098                 return true;
2099         if (func == bpf_l4_csum_replace)
2100                 return true;
2101
2102         return false;
2103 }
2104
2105 static unsigned long bpf_skb_copy(void *dst_buff, const void *skb,
2106                                   unsigned long off, unsigned long len)
2107 {
2108         void *ptr = skb_header_pointer(skb, off, len, dst_buff);
2109
2110         if (unlikely(!ptr))
2111                 return len;
2112         if (ptr != dst_buff)
2113                 memcpy(dst_buff, ptr, len);
2114
2115         return 0;
2116 }
2117
2118 static u64 bpf_skb_event_output(u64 r1, u64 r2, u64 flags, u64 r4,
2119                                 u64 meta_size)
2120 {
2121         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(long) r1;
2122         struct bpf_map *map = (struct bpf_map *)(long) r2;
2123         u64 skb_size = (flags & BPF_F_CTXLEN_MASK) >> 32;
2124         void *meta = (void *)(long) r4;
2125
2126         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_CTXLEN_MASK | BPF_F_INDEX_MASK)))
2127                 return -EINVAL;
2128         if (unlikely(skb_size > skb->len))
2129                 return -EFAULT;
2130
2131         return bpf_event_output(map, flags, meta, meta_size, skb, skb_size,
2132                                 bpf_skb_copy);
2133 }
2134
2135 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_event_output_proto = {
2136         .func           = bpf_skb_event_output,
2137         .gpl_only       = true,
2138         .ret_type       = RET_INTEGER,
2139         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2140         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2141         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2142         .arg4_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
2143         .arg5_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
2144 };
2145
2146 static unsigned short bpf_tunnel_key_af(u64 flags)
2147 {
2148         return flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6 ? AF_INET6 : AF_INET;
2149 }
2150
2151 static u64 bpf_skb_get_tunnel_key(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 flags, u64 r5)
2152 {
2153         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
2154         struct bpf_tunnel_key *to = (struct bpf_tunnel_key *) (long) r2;
2155         const struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
2156         u8 compat[sizeof(struct bpf_tunnel_key)];
2157         void *to_orig = to;
2158         int err;
2159
2160         if (unlikely(!info || (flags & ~(BPF_F_TUNINFO_IPV6)))) {
2161                 err = -EINVAL;
2162                 goto err_clear;
2163         }
2164         if (ip_tunnel_info_af(info) != bpf_tunnel_key_af(flags)) {
2165                 err = -EPROTO;
2166                 goto err_clear;
2167         }
2168         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key))) {
2169                 err = -EINVAL;
2170                 switch (size) {
2171                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_label):
2172                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_ext):
2173                         goto set_compat;
2174                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, remote_ipv6[1]):
2175                         /* Fixup deprecated structure layouts here, so we have
2176                          * a common path later on.
2177                          */
2178                         if (ip_tunnel_info_af(info) != AF_INET)
2179                                 goto err_clear;
2180 set_compat:
2181                         to = (struct bpf_tunnel_key *)compat;
2182                         break;
2183                 default:
2184                         goto err_clear;
2185                 }
2186         }
2187
2188         to->tunnel_id = be64_to_cpu(info->key.tun_id);
2189         to->tunnel_tos = info->key.tos;
2190         to->tunnel_ttl = info->key.ttl;
2191
2192         if (flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) {
2193                 memcpy(to->remote_ipv6, &info->key.u.ipv6.src,
2194                        sizeof(to->remote_ipv6));
2195                 to->tunnel_label = be32_to_cpu(info->key.label);
2196         } else {
2197                 to->remote_ipv4 = be32_to_cpu(info->key.u.ipv4.src);
2198         }
2199
2200         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key)))
2201                 memcpy(to_orig, to, size);
2202
2203         return 0;
2204 err_clear:
2205         memset(to_orig, 0, size);
2206         return err;
2207 }
2208
2209 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_get_tunnel_key_proto = {
2210         .func           = bpf_skb_get_tunnel_key,
2211         .gpl_only       = false,
2212         .ret_type       = RET_INTEGER,
2213         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2214         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_RAW_STACK,
2215         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
2216         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
2217 };
2218
2219 static u64 bpf_skb_get_tunnel_opt(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 r4, u64 r5)
2220 {
2221         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
2222         u8 *to = (u8 *) (long) r2;
2223         const struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
2224         int err;
2225
2226         if (unlikely(!info ||
2227                      !(info->key.tun_flags & TUNNEL_OPTIONS_PRESENT))) {
2228                 err = -ENOENT;
2229                 goto err_clear;
2230         }
2231         if (unlikely(size < info->options_len)) {
2232                 err = -ENOMEM;
2233                 goto err_clear;
2234         }
2235
2236         ip_tunnel_info_opts_get(to, info);
2237         if (size > info->options_len)
2238                 memset(to + info->options_len, 0, size - info->options_len);
2239
2240         return info->options_len;
2241 err_clear:
2242         memset(to, 0, size);
2243         return err;
2244 }
2245
2246 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_get_tunnel_opt_proto = {
2247         .func           = bpf_skb_get_tunnel_opt,
2248         .gpl_only       = false,
2249         .ret_type       = RET_INTEGER,
2250         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2251         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_RAW_STACK,
2252         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
2253 };
2254
2255 static struct metadata_dst __percpu *md_dst;
2256
2257 static u64 bpf_skb_set_tunnel_key(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 flags, u64 r5)
2258 {
2259         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
2260         struct bpf_tunnel_key *from = (struct bpf_tunnel_key *) (long) r2;
2261         struct metadata_dst *md = this_cpu_ptr(md_dst);
2262         u8 compat[sizeof(struct bpf_tunnel_key)];
2263         struct ip_tunnel_info *info;
2264
2265         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_TUNINFO_IPV6 | BPF_F_ZERO_CSUM_TX |
2266                                BPF_F_DONT_FRAGMENT)))
2267                 return -EINVAL;
2268         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key))) {
2269                 switch (size) {
2270                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_label):
2271                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_ext):
2272                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, remote_ipv6[1]):
2273                         /* Fixup deprecated structure layouts here, so we have
2274                          * a common path later on.
2275                          */
2276                         memcpy(compat, from, size);
2277                         memset(compat + size, 0, sizeof(compat) - size);
2278                         from = (struct bpf_tunnel_key *)compat;
2279                         break;
2280                 default:
2281                         return -EINVAL;
2282                 }
2283         }
2284         if (unlikely((!(flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) && from->tunnel_label) ||
2285                      from->tunnel_ext))
2286                 return -EINVAL;
2287
2288         skb_dst_drop(skb);
2289         dst_hold((struct dst_entry *) md);
2290         skb_dst_set(skb, (struct dst_entry *) md);
2291
2292         info = &md->u.tun_info;
2293         info->mode = IP_TUNNEL_INFO_TX;
2294
2295         info->key.tun_flags = TUNNEL_KEY | TUNNEL_CSUM | TUNNEL_NOCACHE;
2296         if (flags & BPF_F_DONT_FRAGMENT)
2297                 info->key.tun_flags |= TUNNEL_DONT_FRAGMENT;
2298
2299         info->key.tun_id = cpu_to_be64(from->tunnel_id);
2300         info->key.tos = from->tunnel_tos;
2301         info->key.ttl = from->tunnel_ttl;
2302
2303         if (flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) {
2304                 info->mode |= IP_TUNNEL_INFO_IPV6;
2305                 memcpy(&info->key.u.ipv6.dst, from->remote_ipv6,
2306                        sizeof(from->remote_ipv6));
2307                 info->key.label = cpu_to_be32(from->tunnel_label) &
2308                                   IPV6_FLOWLABEL_MASK;
2309         } else {
2310                 info->key.u.ipv4.dst = cpu_to_be32(from->remote_ipv4);
2311                 if (flags & BPF_F_ZERO_CSUM_TX)
2312                         info->key.tun_flags &= ~TUNNEL_CSUM;
2313         }
2314
2315         return 0;
2316 }
2317
2318 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_set_tunnel_key_proto = {
2319         .func           = bpf_skb_set_tunnel_key,
2320         .gpl_only       = false,
2321         .ret_type       = RET_INTEGER,
2322         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2323         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
2324         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
2325         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
2326 };
2327
2328 static u64 bpf_skb_set_tunnel_opt(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 r4, u64 r5)
2329 {
2330         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
2331         u8 *from = (u8 *) (long) r2;
2332         struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
2333         const struct metadata_dst *md = this_cpu_ptr(md_dst);
2334
2335         if (unlikely(info != &md->u.tun_info || (size & (sizeof(u32) - 1))))
2336                 return -EINVAL;
2337         if (unlikely(size > IP_TUNNEL_OPTS_MAX))
2338                 return -ENOMEM;
2339
2340         ip_tunnel_info_opts_set(info, from, size);
2341
2342         return 0;
2343 }
2344
2345 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_set_tunnel_opt_proto = {
2346         .func           = bpf_skb_set_tunnel_opt,
2347         .gpl_only       = false,
2348         .ret_type       = RET_INTEGER,
2349         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2350         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
2351         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
2352 };
2353
2354 static const struct bpf_func_proto *
2355 bpf_get_skb_set_tunnel_proto(enum bpf_func_id which)
2356 {
2357         if (!md_dst) {
2358                 /* Race is not possible, since it's called from verifier
2359                  * that is holding verifier mutex.
2360                  */
2361                 md_dst = metadata_dst_alloc_percpu(IP_TUNNEL_OPTS_MAX,
2362                                                    GFP_KERNEL);
2363                 if (!md_dst)
2364                         return NULL;
2365         }
2366
2367         switch (which) {
2368         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_key:
2369                 return &bpf_skb_set_tunnel_key_proto;
2370         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_opt:
2371                 return &bpf_skb_set_tunnel_opt_proto;
2372         default:
2373                 return NULL;
2374         }
2375 }
2376
2377 static u64 bpf_skb_under_cgroup(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
2378 {
2379         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(long)r1;
2380         struct bpf_map *map = (struct bpf_map *)(long)r2;
2381         struct bpf_array *array = container_of(map, struct bpf_array, map);
2382         struct cgroup *cgrp;
2383         struct sock *sk;
2384         u32 i = (u32)r3;
2385
2386         sk = skb->sk;
2387         if (!sk || !sk_fullsock(sk))
2388                 return -ENOENT;
2389
2390         if (unlikely(i >= array->map.max_entries))
2391                 return -E2BIG;
2392
2393         cgrp = READ_ONCE(array->ptrs[i]);
2394         if (unlikely(!cgrp))
2395                 return -EAGAIN;
2396
2397         return sk_under_cgroup_hierarchy(sk, cgrp);
2398 }
2399
2400 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_under_cgroup_proto = {
2401         .func           = bpf_skb_under_cgroup,
2402         .gpl_only       = false,
2403         .ret_type       = RET_INTEGER,
2404         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2405         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2406         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2407 };
2408
2409 static unsigned long bpf_xdp_copy(void *dst_buff, const void *src_buff,
2410                                   unsigned long off, unsigned long len)
2411 {
2412         memcpy(dst_buff, src_buff + off, len);
2413         return 0;
2414 }
2415
2416 static u64 bpf_xdp_event_output(u64 r1, u64 r2, u64 flags, u64 r4,
2417                                 u64 meta_size)
2418 {
2419         struct xdp_buff *xdp = (struct xdp_buff *)(long) r1;
2420         struct bpf_map *map = (struct bpf_map *)(long) r2;
2421         u64 xdp_size = (flags & BPF_F_CTXLEN_MASK) >> 32;
2422         void *meta = (void *)(long) r4;
2423
2424         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_CTXLEN_MASK | BPF_F_INDEX_MASK)))
2425                 return -EINVAL;
2426         if (unlikely(xdp_size > (unsigned long)(xdp->data_end - xdp->data)))
2427                 return -EFAULT;
2428
2429         return bpf_event_output(map, flags, meta, meta_size, xdp, xdp_size,
2430                                 bpf_xdp_copy);
2431 }
2432
2433 static const struct bpf_func_proto bpf_xdp_event_output_proto = {
2434         .func           = bpf_xdp_event_output,
2435         .gpl_only       = true,
2436         .ret_type       = RET_INTEGER,
2437         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
2438         .arg2_type      = ARG_CONST_MAP_PTR,
2439         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
2440         .arg4_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
2441         .arg5_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
2442 };
2443
2444 static const struct bpf_func_proto *
2445 sk_filter_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
2446 {
2447         switch (func_id) {
2448         case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
2449                 return &bpf_map_lookup_elem_proto;
2450         case BPF_FUNC_map_update_elem:
2451                 return &bpf_map_update_elem_proto;
2452         case BPF_FUNC_map_delete_elem:
2453                 return &bpf_map_delete_elem_proto;
2454         case BPF_FUNC_get_prandom_u32:
2455                 return &bpf_get_prandom_u32_proto;
2456         case BPF_FUNC_get_smp_processor_id:
2457                 return &bpf_get_raw_smp_processor_id_proto;
2458         case BPF_FUNC_tail_call:
2459                 return &bpf_tail_call_proto;
2460         case BPF_FUNC_ktime_get_ns:
2461                 return &bpf_ktime_get_ns_proto;
2462         case BPF_FUNC_trace_printk:
2463                 if (capable(CAP_SYS_ADMIN))
2464                         return bpf_get_trace_printk_proto();
2465         default:
2466                 return NULL;
2467         }
2468 }
2469
2470 static const struct bpf_func_proto *
2471 tc_cls_act_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
2472 {
2473         switch (func_id) {
2474         case BPF_FUNC_skb_store_bytes:
2475                 return &bpf_skb_store_bytes_proto;
2476         case BPF_FUNC_skb_load_bytes:
2477                 return &bpf_skb_load_bytes_proto;
2478         case BPF_FUNC_csum_diff:
2479                 return &bpf_csum_diff_proto;
2480         case BPF_FUNC_l3_csum_replace:
2481                 return &bpf_l3_csum_replace_proto;
2482         case BPF_FUNC_l4_csum_replace:
2483                 return &bpf_l4_csum_replace_proto;
2484         case BPF_FUNC_clone_redirect:
2485                 return &bpf_clone_redirect_proto;
2486         case BPF_FUNC_get_cgroup_classid:
2487                 return &bpf_get_cgroup_classid_proto;
2488         case BPF_FUNC_skb_vlan_push:
2489                 return &bpf_skb_vlan_push_proto;
2490         case BPF_FUNC_skb_vlan_pop:
2491                 return &bpf_skb_vlan_pop_proto;
2492         case BPF_FUNC_skb_change_proto:
2493                 return &bpf_skb_change_proto_proto;
2494         case BPF_FUNC_skb_change_type:
2495                 return &bpf_skb_change_type_proto;
2496         case BPF_FUNC_skb_change_tail:
2497                 return &bpf_skb_change_tail_proto;
2498         case BPF_FUNC_skb_get_tunnel_key:
2499                 return &bpf_skb_get_tunnel_key_proto;
2500         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_key:
2501                 return bpf_get_skb_set_tunnel_proto(func_id);
2502         case BPF_FUNC_skb_get_tunnel_opt:
2503                 return &bpf_skb_get_tunnel_opt_proto;
2504         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_opt:
2505                 return bpf_get_skb_set_tunnel_proto(func_id);
2506         case BPF_FUNC_redirect:
2507                 return &bpf_redirect_proto;
2508         case BPF_FUNC_get_route_realm:
2509                 return &bpf_get_route_realm_proto;
2510         case BPF_FUNC_get_hash_recalc:
2511                 return &bpf_get_hash_recalc_proto;
2512         case BPF_FUNC_perf_event_output:
2513                 return &bpf_skb_event_output_proto;
2514         case BPF_FUNC_get_smp_processor_id:
2515                 return &bpf_get_smp_processor_id_proto;
2516         case BPF_FUNC_skb_under_cgroup:
2517                 return &bpf_skb_under_cgroup_proto;
2518         default:
2519                 return sk_filter_func_proto(func_id);
2520         }
2521 }
2522
2523 static const struct bpf_func_proto *
2524 xdp_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
2525 {
2526         switch (func_id) {
2527         case BPF_FUNC_perf_event_output:
2528                 return &bpf_xdp_event_output_proto;
2529         default:
2530                 return sk_filter_func_proto(func_id);
2531         }
2532 }
2533
2534 static bool __is_valid_access(int off, int size, enum bpf_access_type type)
2535 {
2536         if (off < 0 || off >= sizeof(struct __sk_buff))
2537                 return false;
2538         /* The verifier guarantees that size > 0. */
2539         if (off % size != 0)
2540                 return false;
2541         if (size != sizeof(__u32))
2542                 return false;
2543
2544         return true;
2545 }
2546
2547 static bool sk_filter_is_valid_access(int off, int size,
2548                                       enum bpf_access_type type,
2549                                       enum bpf_reg_type *reg_type)
2550 {
2551         switch (off) {
2552         case offsetof(struct __sk_buff, tc_classid):
2553         case offsetof(struct __sk_buff, data):
2554         case offsetof(struct __sk_buff, data_end):
2555                 return false;
2556         }
2557
2558         if (type == BPF_WRITE) {
2559                 switch (off) {
2560                 case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2561                      offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2562                         break;
2563                 default:
2564                         return false;
2565                 }
2566         }
2567
2568         return __is_valid_access(off, size, type);
2569 }
2570
2571 static bool tc_cls_act_is_valid_access(int off, int size,
2572                                        enum bpf_access_type type,
2573                                        enum bpf_reg_type *reg_type)
2574 {
2575         if (type == BPF_WRITE) {
2576                 switch (off) {
2577                 case offsetof(struct __sk_buff, mark):
2578                 case offsetof(struct __sk_buff, tc_index):
2579                 case offsetof(struct __sk_buff, priority):
2580                 case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2581                      offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2582                 case offsetof(struct __sk_buff, tc_classid):
2583                         break;
2584                 default:
2585                         return false;
2586                 }
2587         }
2588
2589         switch (off) {
2590         case offsetof(struct __sk_buff, data):
2591                 *reg_type = PTR_TO_PACKET;
2592                 break;
2593         case offsetof(struct __sk_buff, data_end):
2594                 *reg_type = PTR_TO_PACKET_END;
2595                 break;
2596         }
2597
2598         return __is_valid_access(off, size, type);
2599 }
2600
2601 static bool __is_valid_xdp_access(int off, int size,
2602                                   enum bpf_access_type type)
2603 {
2604         if (off < 0 || off >= sizeof(struct xdp_md))
2605                 return false;
2606         if (off % size != 0)
2607                 return false;
2608         if (size != 4)
2609                 return false;
2610
2611         return true;
2612 }
2613
2614 static bool xdp_is_valid_access(int off, int size,
2615                                 enum bpf_access_type type,
2616                                 enum bpf_reg_type *reg_type)
2617 {
2618         if (type == BPF_WRITE)
2619                 return false;
2620
2621         switch (off) {
2622         case offsetof(struct xdp_md, data):
2623                 *reg_type = PTR_TO_PACKET;
2624                 break;
2625         case offsetof(struct xdp_md, data_end):
2626                 *reg_type = PTR_TO_PACKET_END;
2627                 break;
2628         }
2629
2630         return __is_valid_xdp_access(off, size, type);
2631 }
2632
2633 void bpf_warn_invalid_xdp_action(u32 act)
2634 {
2635         WARN_ONCE(1, "Illegal XDP return value %u, expect packet loss\n", act);
2636 }
2637 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_warn_invalid_xdp_action);
2638
2639 static u32 bpf_net_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type, int dst_reg,
2640                                       int src_reg, int ctx_off,
2641                                       struct bpf_insn *insn_buf,
2642                                       struct bpf_prog *prog)
2643 {
2644         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
2645
2646         switch (ctx_off) {
2647         case offsetof(struct __sk_buff, len):
2648                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, len) != 4);
2649
2650                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2651                                       offsetof(struct sk_buff, len));
2652                 break;
2653
2654         case offsetof(struct __sk_buff, protocol):
2655                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
2656
2657                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2658                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
2659                 break;
2660
2661         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_proto):
2662                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
2663
2664                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2665                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
2666                 break;
2667
2668         case offsetof(struct __sk_buff, priority):
2669                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, priority) != 4);
2670
2671                 if (type == BPF_WRITE)
2672                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2673                                               offsetof(struct sk_buff, priority));
2674                 else
2675                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2676                                               offsetof(struct sk_buff, priority));
2677                 break;
2678
2679         case offsetof(struct __sk_buff, ingress_ifindex):
2680                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, skb_iif) != 4);
2681
2682                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2683                                       offsetof(struct sk_buff, skb_iif));
2684                 break;
2685
2686         case offsetof(struct __sk_buff, ifindex):
2687                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
2688
2689                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
2690                                       dst_reg, src_reg,
2691                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
2692                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, dst_reg, 0, 1);
2693                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, dst_reg,
2694                                       offsetof(struct net_device, ifindex));
2695                 break;
2696
2697         case offsetof(struct __sk_buff, hash):
2698                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
2699
2700                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2701                                       offsetof(struct sk_buff, hash));
2702                 break;
2703
2704         case offsetof(struct __sk_buff, mark):
2705                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
2706
2707                 if (type == BPF_WRITE)
2708                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2709                                               offsetof(struct sk_buff, mark));
2710                 else
2711                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2712                                               offsetof(struct sk_buff, mark));
2713                 break;
2714
2715         case offsetof(struct __sk_buff, pkt_type):
2716                 return convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, dst_reg, src_reg, insn);
2717
2718         case offsetof(struct __sk_buff, queue_mapping):
2719                 return convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, dst_reg, src_reg, insn);
2720
2721         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_present):
2722                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
2723                                           dst_reg, src_reg, insn);
2724
2725         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_tci):
2726                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
2727                                           dst_reg, src_reg, insn);
2728
2729         case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2730                 offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2731                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct qdisc_skb_cb, data) < 20);
2732
2733                 prog->cb_access = 1;
2734                 ctx_off -= offsetof(struct __sk_buff, cb[0]);
2735                 ctx_off += offsetof(struct sk_buff, cb);
2736                 ctx_off += offsetof(struct qdisc_skb_cb, data);
2737                 if (type == BPF_WRITE)
2738                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2739                 else
2740                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2741                 break;
2742
2743         case offsetof(struct __sk_buff, tc_classid):
2744                 ctx_off -= offsetof(struct __sk_buff, tc_classid);
2745                 ctx_off += offsetof(struct sk_buff, cb);
2746                 ctx_off += offsetof(struct qdisc_skb_cb, tc_classid);
2747                 if (type == BPF_WRITE)
2748                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2749                 else
2750                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2751                 break;
2752
2753         case offsetof(struct __sk_buff, data):
2754                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, data)),
2755                                       dst_reg, src_reg,
2756                                       offsetof(struct sk_buff, data));
2757                 break;
2758
2759         case offsetof(struct __sk_buff, data_end):
2760                 ctx_off -= offsetof(struct __sk_buff, data_end);
2761                 ctx_off += offsetof(struct sk_buff, cb);
2762                 ctx_off += offsetof(struct bpf_skb_data_end, data_end);
2763                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(sizeof(void *)),
2764                                       dst_reg, src_reg, ctx_off);
2765                 break;
2766
2767         case offsetof(struct __sk_buff, tc_index):
2768 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
2769                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, tc_index) != 2);
2770
2771                 if (type == BPF_WRITE)
2772                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2773                                               offsetof(struct sk_buff, tc_index));
2774                 else
2775                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2776                                               offsetof(struct sk_buff, tc_index));
2777                 break;
2778 #else
2779                 if (type == BPF_WRITE)
2780                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(dst_reg, dst_reg);
2781                 else
2782                         *insn++ = BPF_MOV64_IMM(dst_reg, 0);
2783                 break;
2784 #endif
2785         }
2786
2787         return insn - insn_buf;
2788 }
2789
2790 static u32 xdp_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type, int dst_reg,
2791                                   int src_reg, int ctx_off,
2792                                   struct bpf_insn *insn_buf,
2793                                   struct bpf_prog *prog)
2794 {
2795         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
2796
2797         switch (ctx_off) {
2798         case offsetof(struct xdp_md, data):
2799                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct xdp_buff, data)),
2800                                       dst_reg, src_reg,
2801                                       offsetof(struct xdp_buff, data));
2802                 break;
2803         case offsetof(struct xdp_md, data_end):
2804                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct xdp_buff, data_end)),
2805                                       dst_reg, src_reg,
2806                                       offsetof(struct xdp_buff, data_end));
2807                 break;
2808         }
2809
2810         return insn - insn_buf;
2811 }
2812
2813 static const struct bpf_verifier_ops sk_filter_ops = {
2814         .get_func_proto         = sk_filter_func_proto,
2815         .is_valid_access        = sk_filter_is_valid_access,
2816         .convert_ctx_access     = bpf_net_convert_ctx_access,
2817 };
2818
2819 static const struct bpf_verifier_ops tc_cls_act_ops = {
2820         .get_func_proto         = tc_cls_act_func_proto,
2821         .is_valid_access        = tc_cls_act_is_valid_access,
2822         .convert_ctx_access     = bpf_net_convert_ctx_access,
2823 };
2824
2825 static const struct bpf_verifier_ops xdp_ops = {
2826         .get_func_proto         = xdp_func_proto,
2827         .is_valid_access        = xdp_is_valid_access,
2828         .convert_ctx_access     = xdp_convert_ctx_access,
2829 };
2830
2831 static struct bpf_prog_type_list sk_filter_type __read_mostly = {
2832         .ops    = &sk_filter_ops,
2833         .type   = BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER,
2834 };
2835
2836 static struct bpf_prog_type_list sched_cls_type __read_mostly = {
2837         .ops    = &tc_cls_act_ops,
2838         .type   = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
2839 };
2840
2841 static struct bpf_prog_type_list sched_act_type __read_mostly = {
2842         .ops    = &tc_cls_act_ops,
2843         .type   = BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT,
2844 };
2845
2846 static struct bpf_prog_type_list xdp_type __read_mostly = {
2847         .ops    = &xdp_ops,
2848         .type   = BPF_PROG_TYPE_XDP,
2849 };
2850
2851 static int __init register_sk_filter_ops(void)
2852 {
2853         bpf_register_prog_type(&sk_filter_type);
2854         bpf_register_prog_type(&sched_cls_type);
2855         bpf_register_prog_type(&sched_act_type);
2856         bpf_register_prog_type(&xdp_type);
2857
2858         return 0;
2859 }
2860 late_initcall(register_sk_filter_ops);
2861
2862 int sk_detach_filter(struct sock *sk)
2863 {
2864         int ret = -ENOENT;
2865         struct sk_filter *filter;
2866
2867         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
2868                 return -EPERM;
2869
2870         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
2871                                            lockdep_sock_is_held(sk));
2872         if (filter) {
2873                 RCU_INIT_POINTER(sk->sk_filter, NULL);
2874                 sk_filter_uncharge(sk, filter);
2875                 ret = 0;
2876         }
2877
2878         return ret;
2879 }
2880 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_detach_filter);
2881
2882 int sk_get_filter(struct sock *sk, struct sock_filter __user *ubuf,
2883                   unsigned int len)
2884 {
2885         struct sock_fprog_kern *fprog;
2886         struct sk_filter *filter;
2887         int ret = 0;
2888
2889         lock_sock(sk);
2890         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
2891                                            lockdep_sock_is_held(sk));
2892         if (!filter)
2893                 goto out;
2894
2895         /* We're copying the filter that has been originally attached,
2896          * so no conversion/decode needed anymore. eBPF programs that
2897          * have no original program cannot be dumped through this.
2898          */
2899         ret = -EACCES;
2900         fprog = filter->prog->orig_prog;
2901         if (!fprog)
2902                 goto out;
2903
2904         ret = fprog->len;
2905         if (!len)
2906                 /* User space only enquires number of filter blocks. */
2907                 goto out;
2908
2909         ret = -EINVAL;
2910         if (len < fprog->len)
2911                 goto out;
2912
2913         ret = -EFAULT;
2914         if (copy_to_user(ubuf, fprog->filter, bpf_classic_proglen(fprog)))
2915                 goto out;
2916
2917         /* Instead of bytes, the API requests to return the number
2918          * of filter blocks.
2919          */
2920         ret = fprog->len;
2921 out:
2922         release_sock(sk);
2923         return ret;
2924 }