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 - run a packet through a socket filter
  57  *      @sk: sock associated with &sk_buff
  58  *      @skb: buffer to filter
  59  *
  60  * Run the eBPF program and then cut skb->data to correct size returned by
  61  * the program. If pkt_len is 0 we toss packet. If skb->len is smaller
  62  * than pkt_len we keep whole skb->data. This is the socket level
  63  * wrapper to BPF_PROG_RUN. It returns 0 if the packet should
  64  * be accepted or -EPERM if the packet should be tossed.
  65  *
  66  */
  67 int sk_filter(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
  68 {
  69         int err;
  70         struct sk_filter *filter;
  71
  72         /*
  73          * If the skb was allocated from pfmemalloc reserves, only
  74          * allow SOCK_MEMALLOC sockets to use it as this socket is
  75          * helping free memory
  76          */
  77         if (skb_pfmemalloc(skb) && !sock_flag(sk, SOCK_MEMALLOC))
  78                 return -ENOMEM;
  79
  80         err = security_sock_rcv_skb(sk, skb);
  81         if (err)
  82                 return err;
  83
  84         rcu_read_lock();
  85         filter = rcu_dereference(sk->sk_filter);
  86         if (filter) {
  87                 unsigned int pkt_len = bpf_prog_run_save_cb(filter->prog, skb);
  88
  89                 err = pkt_len ? pskb_trim(skb, pkt_len) : -EPERM;
  90         }
  91         rcu_read_unlock();
  92
  93         return err;
  94 }
  95 EXPORT_SYMBOL(sk_filter);
  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 u32 convert_skb_access(int skb_field, int dst_reg, int src_reg,
 154                               struct bpf_insn *insn_buf)
 155 {
 156         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
 157
 158         switch (skb_field) {
 159         case SKF_AD_MARK:
 160                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
 161
 162                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
 163                                       offsetof(struct sk_buff, mark));
 164                 break;
 165
 166         case SKF_AD_PKTTYPE:
 167                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_B, dst_reg, src_reg, PKT_TYPE_OFFSET());
 168                 *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg, PKT_TYPE_MAX);
 169 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
 170                 *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, dst_reg, 5);
 171 #endif
 172                 break;
 173
 174         case SKF_AD_QUEUE:
 175                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, queue_mapping) != 2);
 176
 177                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
 178                                       offsetof(struct sk_buff, queue_mapping));
 179                 break;
 180
 181         case SKF_AD_VLAN_TAG:
 182         case SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
 183                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_tci) != 2);
 184                 BUILD_BUG_ON(VLAN_TAG_PRESENT != 0x1000);
 185
 186                 /* dst_reg = *(u16 *) (src_reg + offsetof(vlan_tci)) */
 187                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
 188                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_tci));
 189                 if (skb_field == SKF_AD_VLAN_TAG) {
 190                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg,
 191                                                 ~VLAN_TAG_PRESENT);
 192                 } else {
 193                         /* dst_reg >>= 12 */
 194                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, dst_reg, 12);
 195                         /* dst_reg &= 1 */
 196                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg, 1);
 197                 }
 198                 break;
 199         }
 200
 201         return insn - insn_buf;
 202 }
 203
 204 static bool convert_bpf_extensions(struct sock_filter *fp,
 205                                    struct bpf_insn **insnp)
 206 {
 207         struct bpf_insn *insn = *insnp;
 208         u32 cnt;
 209
 210         switch (fp->k) {
 211         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PROTOCOL:
 212                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
 213
 214                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(protocol)) */
 215                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
 216                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
 217                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
 218                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
 219                 break;
 220
 221         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PKTTYPE:
 222                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 223                 insn += cnt - 1;
 224                 break;
 225
 226         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX:
 227         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_HATYPE:
 228                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
 229                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, type) != 2);
 230                 BUILD_BUG_ON(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)) < 0);
 231
 232                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
 233                                       BPF_REG_TMP, BPF_REG_CTX,
 234                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
 235                 /* if (tmp != 0) goto pc + 1 */
 236                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_TMP, 0, 1);
 237                 *insn++ = BPF_EXIT_INSN();
 238                 if (fp->k == SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX)
 239                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
 240                                             offsetof(struct net_device, ifindex));
 241                 else
 242                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
 243                                             offsetof(struct net_device, type));
 244                 break;
 245
 246         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_MARK:
 247                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_MARK, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 248                 insn += cnt - 1;
 249                 break;
 250
 251         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RXHASH:
 252                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
 253
 254                 *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
 255                                     offsetof(struct sk_buff, hash));
 256                 break;
 257
 258         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_QUEUE:
 259                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 260                 insn += cnt - 1;
 261                 break;
 262
 263         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG:
 264                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
 265                                          BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 266                 insn += cnt - 1;
 267                 break;
 268
 269         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
 270                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
 271                                          BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
 272                 insn += cnt - 1;
 273                 break;
 274
 275         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TPID:
 276                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
 277
 278                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(vlan_proto)) */
 279                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
 280                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
 281                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
 282                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
 283                 break;
 284
 285         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
 286         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
 287         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
 288         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
 289         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
 290                 /* arg1 = CTX */
 291                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG1, BPF_REG_CTX);
 292                 /* arg2 = A */
 293                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG2, BPF_REG_A);
 294                 /* arg3 = X */
 295                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG3, BPF_REG_X);
 296                 /* Emit call(arg1=CTX, arg2=A, arg3=X) */
 297                 switch (fp->k) {
 298                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
 299                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_pay_offset);
 300                         break;
 301                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
 302                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr);
 303                         break;
 304                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
 305                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr_nest);
 306                         break;
 307                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
 308                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__get_raw_cpu_id);
 309                         break;
 310                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
 311                         *insn = BPF_EMIT_CALL(bpf_user_rnd_u32);
 312                         bpf_user_rnd_init_once();
 313                         break;
 314                 }
 315                 break;
 316
 317         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_ALU_XOR_X:
 318                 /* A ^= X */
 319                 *insn = BPF_ALU32_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_X);
 320                 break;
 321
 322         default:
 323                 /* This is just a dummy call to avoid letting the compiler
 324                  * evict __bpf_call_base() as an optimization. Placed here
 325                  * where no-one bothers.
 326                  */
 327                 BUG_ON(__bpf_call_base(0, 0, 0, 0, 0) != 0);
 328                 return false;
 329         }
 330
 331         *insnp = insn;
 332         return true;
 333 }
 334
 335 /**
 336  *      bpf_convert_filter - convert filter program
 337  *      @prog: the user passed filter program
 338  *      @len: the length of the user passed filter program
 339  *      @new_prog: buffer where converted program will be stored
 340  *      @new_len: pointer to store length of converted program
 341  *
 342  * Remap 'sock_filter' style BPF instruction set to 'sock_filter_ext' style.
 343  * Conversion workflow:
 344  *
 345  * 1) First pass for calculating the new program length:
 346  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len)
 347  *
 348  * 2) 2nd pass to remap in two passes: 1st pass finds new
 349  *    jump offsets, 2nd pass remapping:
 350  *   new_prog = kmalloc(sizeof(struct bpf_insn) * new_len);
 351  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, new_prog, &new_len);
 352  */
 353 static int bpf_convert_filter(struct sock_filter *prog, int len,
 354                               struct bpf_insn *new_prog, int *new_len)
 355 {
 356         int new_flen = 0, pass = 0, target, i;
 357         struct bpf_insn *new_insn;
 358         struct sock_filter *fp;
 359         int *addrs = NULL;
 360         u8 bpf_src;
 361
 362         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS * sizeof(u32) > MAX_BPF_STACK);
 363         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_FP + 1 != MAX_BPF_REG);
 364
 365         if (len <= 0 || len > BPF_MAXINSNS)
 366                 return -EINVAL;
 367
 368         if (new_prog) {
 369                 addrs = kcalloc(len, sizeof(*addrs),
 370                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 371                 if (!addrs)
 372                         return -ENOMEM;
 373         }
 374
 375 do_pass:
 376         new_insn = new_prog;
 377         fp = prog;
 378
 379         /* Classic BPF related prologue emission. */
 380         if (new_insn) {
 381                 /* Classic BPF expects A and X to be reset first. These need
 382                  * to be guaranteed to be the first two instructions.
 383                  */
 384                 *new_insn++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_A);
 385                 *new_insn++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, BPF_REG_X, BPF_REG_X);
 386
 387                 /* All programs must keep CTX in callee saved BPF_REG_CTX.
 388                  * In eBPF case it's done by the compiler, here we need to
 389                  * do this ourself. Initial CTX is present in BPF_REG_ARG1.
 390                  */
 391                 *new_insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_CTX, BPF_REG_ARG1);
 392         } else {
 393                 new_insn += 3;
 394         }
 395
 396         for (i = 0; i < len; fp++, i++) {
 397                 struct bpf_insn tmp_insns[6] = { };
 398                 struct bpf_insn *insn = tmp_insns;
 399
 400                 if (addrs)
 401                         addrs[i] = new_insn - new_prog;
 402
 403                 switch (fp->code) {
 404                 /* All arithmetic insns and skb loads map as-is. */
 405                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
 406                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 407                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
 408                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 409                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
 410                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
 411                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
 412                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
 413                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
 414                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
 415                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
 416                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
 417                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
 418                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
 419                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
 420                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 421                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
 422                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 423                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
 424                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 425                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
 426                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
 427                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
 428                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
 429                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
 430                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
 431                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
 432                         /* Check for overloaded BPF extension and
 433                          * directly convert it if found, otherwise
 434                          * just move on with mapping.
 435                          */
 436                         if (BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD &&
 437                             BPF_MODE(fp->code) == BPF_ABS &&
 438                             convert_bpf_extensions(fp, &insn))
 439                                 break;
 440
 441                         *insn = BPF_RAW_INSN(fp->code, BPF_REG_A, BPF_REG_X, 0, fp->k);
 442                         break;
 443
 444                 /* Jump transformation cannot use BPF block macros
 445                  * everywhere as offset calculation and target updates
 446                  * require a bit more work than the rest, i.e. jump
 447                  * opcodes map as-is, but offsets need adjustment.
 448                  */
 449
 450 #define BPF_EMIT_JMP                                                    \
 451         do {                                                            \
 452                 if (target >= len || target < 0)                        \
 453                         goto err;                                       \
 454                 insn->off = addrs ? addrs[target] - addrs[i] - 1 : 0;   \
 455                 /* Adjust pc relative offset for 2nd or 3rd insn. */    \
 456                 insn->off -= insn - tmp_insns;                          \
 457         } while (0)
 458
 459                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 460                         target = i + fp->k + 1;
 461                         insn->code = fp->code;
 462                         BPF_EMIT_JMP;
 463                         break;
 464
 465                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 466                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 467                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 468                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 469                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 470                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 471                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 472                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 473                         if (BPF_SRC(fp->code) == BPF_K && (int) fp->k < 0) {
 474                                 /* BPF immediates are signed, zero extend
 475                                  * immediate into tmp register and use it
 476                                  * in compare insn.
 477                                  */
 478                                 *insn++ = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_TMP, fp->k);
 479
 480                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
 481                                 insn->src_reg = BPF_REG_TMP;
 482                                 bpf_src = BPF_X;
 483                         } else {
 484                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
 485                                 insn->imm = fp->k;
 486                                 bpf_src = BPF_SRC(fp->code);
 487                                 insn->src_reg = bpf_src == BPF_X ? BPF_REG_X : 0;
 488                         }
 489
 490                         /* Common case where 'jump_false' is next insn. */
 491                         if (fp->jf == 0) {
 492                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
 493                                 target = i + fp->jt + 1;
 494                                 BPF_EMIT_JMP;
 495                                 break;
 496                         }
 497
 498                         /* Convert JEQ into JNE when 'jump_true' is next insn. */
 499                         if (fp->jt == 0 && BPF_OP(fp->code) == BPF_JEQ) {
 500                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_JNE | bpf_src;
 501                                 target = i + fp->jf + 1;
 502                                 BPF_EMIT_JMP;
 503                                 break;
 504                         }
 505
 506                         /* Other jumps are mapped into two insns: Jxx and JA. */
 507                         target = i + fp->jt + 1;
 508                         insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
 509                         BPF_EMIT_JMP;
 510                         insn++;
 511
 512                         insn->code = BPF_JMP | BPF_JA;
 513                         target = i + fp->jf + 1;
 514                         BPF_EMIT_JMP;
 515                         break;
 516
 517                 /* ldxb 4 * ([14] & 0xf) is remaped into 6 insns. */
 518                 case BPF_LDX | BPF_MSH | BPF_B:
 519                         /* tmp = A */
 520                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_TMP, BPF_REG_A);
 521                         /* A = BPF_R0 = *(u8 *) (skb->data + K) */
 522                         *insn++ = BPF_LD_ABS(BPF_B, fp->k);
 523                         /* A &= 0xf */
 524                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A, 0xf);
 525                         /* A <<= 2 */
 526                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_A, 2);
 527                         /* X = A */
 528                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
 529                         /* A = tmp */
 530                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_TMP);
 531                         break;
 532
 533                 /* RET_K is remaped into 2 insns. RET_A case doesn't need an
 534                  * extra mov as BPF_REG_0 is already mapped into BPF_REG_A.
 535                  */
 536                 case BPF_RET | BPF_A:
 537                 case BPF_RET | BPF_K:
 538                         if (BPF_RVAL(fp->code) == BPF_K)
 539                                 *insn++ = BPF_MOV32_RAW(BPF_K, BPF_REG_0,
 540                                                         0, fp->k);
 541                         *insn = BPF_EXIT_INSN();
 542                         break;
 543
 544                 /* Store to stack. */
 545                 case BPF_ST:
 546                 case BPF_STX:
 547                         *insn = BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_FP, BPF_CLASS(fp->code) ==
 548                                             BPF_ST ? BPF_REG_A : BPF_REG_X,
 549                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
 550                         break;
 551
 552                 /* Load from stack. */
 553                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 554                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 555                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD  ?
 556                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_FP,
 557                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
 558                         break;
 559
 560                 /* A = K or X = K */
 561                 case BPF_LD | BPF_IMM:
 562                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
 563                         *insn = BPF_MOV32_IMM(BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
 564                                               BPF_REG_A : BPF_REG_X, fp->k);
 565                         break;
 566
 567                 /* X = A */
 568                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
 569                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
 570                         break;
 571
 572                 /* A = X */
 573                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
 574                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_X);
 575                         break;
 576
 577                 /* A = skb->len or X = skb->len */
 578                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
 579                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
 580                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
 581                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_CTX,
 582                                             offsetof(struct sk_buff, len));
 583                         break;
 584
 585                 /* Access seccomp_data fields. */
 586                 case BPF_LDX | BPF_ABS | BPF_W:
 587                         /* A = *(u32 *) (ctx + K) */
 588                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, fp->k);
 589                         break;
 590
 591                 /* Unknown instruction. */
 592                 default:
 593                         goto err;
 594                 }
 595
 596                 insn++;
 597                 if (new_prog)
 598                         memcpy(new_insn, tmp_insns,
 599                                sizeof(*insn) * (insn - tmp_insns));
 600                 new_insn += insn - tmp_insns;
 601         }
 602
 603         if (!new_prog) {
 604                 /* Only calculating new length. */
 605                 *new_len = new_insn - new_prog;
 606                 return 0;
 607         }
 608
 609         pass++;
 610         if (new_flen != new_insn - new_prog) {
 611                 new_flen = new_insn - new_prog;
 612                 if (pass > 2)
 613                         goto err;
 614                 goto do_pass;
 615         }
 616
 617         kfree(addrs);
 618         BUG_ON(*new_len != new_flen);
 619         return 0;
 620 err:
 621         kfree(addrs);
 622         return -EINVAL;
 623 }
 624
 625 /* Security:
 626  *
 627  * As we dont want to clear mem[] array for each packet going through
 628  * __bpf_prog_run(), we check that filter loaded by user never try to read
 629  * a cell if not previously written, and we check all branches to be sure
 630  * a malicious user doesn't try to abuse us.
 631  */
 632 static int check_load_and_stores(const struct sock_filter *filter, int flen)
 633 {
 634         u16 *masks, memvalid = 0; /* One bit per cell, 16 cells */
 635         int pc, ret = 0;
 636
 637         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS > 16);
 638
 639         masks = kmalloc_array(flen, sizeof(*masks), GFP_KERNEL);
 640         if (!masks)
 641                 return -ENOMEM;
 642
 643         memset(masks, 0xff, flen * sizeof(*masks));
 644
 645         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
 646                 memvalid &= masks[pc];
 647
 648                 switch (filter[pc].code) {
 649                 case BPF_ST:
 650                 case BPF_STX:
 651                         memvalid |= (1 << filter[pc].k);
 652                         break;
 653                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 654                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 655                         if (!(memvalid & (1 << filter[pc].k))) {
 656                                 ret = -EINVAL;
 657                                 goto error;
 658                         }
 659                         break;
 660                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 661                         /* A jump must set masks on target */
 662                         masks[pc + 1 + filter[pc].k] &= memvalid;
 663                         memvalid = ~0;
 664                         break;
 665                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 666                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 667                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 668                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 669                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 670                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 671                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 672                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 673                         /* A jump must set masks on targets */
 674                         masks[pc + 1 + filter[pc].jt] &= memvalid;
 675                         masks[pc + 1 + filter[pc].jf] &= memvalid;
 676                         memvalid = ~0;
 677                         break;
 678                 }
 679         }
 680 error:
 681         kfree(masks);
 682         return ret;
 683 }
 684
 685 static bool chk_code_allowed(u16 code_to_probe)
 686 {
 687         static const bool codes[] = {
 688                 /* 32 bit ALU operations */
 689                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] = true,
 690                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] = true,
 691                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] = true,
 692                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] = true,
 693                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K] = true,
 694                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X] = true,
 695                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K] = true,
 696                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X] = true,
 697                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K] = true,
 698                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X] = true,
 699                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] = true,
 700                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] = true,
 701                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] = true,
 702                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] = true,
 703                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] = true,
 704                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] = true,
 705                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] = true,
 706                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X] = true,
 707                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K] = true,
 708                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X] = true,
 709                 [BPF_ALU | BPF_NEG] = true,
 710                 /* Load instructions */
 711                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS] = true,
 712                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS] = true,
 713                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS] = true,
 714                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN] = true,
 715                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_IND] = true,
 716                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_IND] = true,
 717                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_IND] = true,
 718                 [BPF_LD | BPF_IMM] = true,
 719                 [BPF_LD | BPF_MEM] = true,
 720                 [BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN] = true,
 721                 [BPF_LDX | BPF_B | BPF_MSH] = true,
 722                 [BPF_LDX | BPF_IMM] = true,
 723                 [BPF_LDX | BPF_MEM] = true,
 724                 /* Store instructions */
 725                 [BPF_ST] = true,
 726                 [BPF_STX] = true,
 727                 /* Misc instructions */
 728                 [BPF_MISC | BPF_TAX] = true,
 729                 [BPF_MISC | BPF_TXA] = true,
 730                 /* Return instructions */
 731                 [BPF_RET | BPF_K] = true,
 732                 [BPF_RET | BPF_A] = true,
 733                 /* Jump instructions */
 734                 [BPF_JMP | BPF_JA] = true,
 735                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] = true,
 736                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] = true,
 737                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] = true,
 738                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] = true,
 739                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] = true,
 740                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] = true,
 741                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] = true,
 742                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] = true,
 743         };
 744
 745         if (code_to_probe >= ARRAY_SIZE(codes))
 746                 return false;
 747
 748         return codes[code_to_probe];
 749 }
 750
 751 /**
 752  *      bpf_check_classic - verify socket filter code
 753  *      @filter: filter to verify
 754  *      @flen: length of filter
 755  *
 756  * Check the user's filter code. If we let some ugly
 757  * filter code slip through kaboom! The filter must contain
 758  * no references or jumps that are out of range, no illegal
 759  * instructions, and must end with a RET instruction.
 760  *
 761  * All jumps are forward as they are not signed.
 762  *
 763  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
 764  */
 765 static int bpf_check_classic(const struct sock_filter *filter,
 766                              unsigned int flen)
 767 {
 768         bool anc_found;
 769         int pc;
 770
 771         if (flen == 0 || flen > BPF_MAXINSNS)
 772                 return -EINVAL;
 773
 774         /* Check the filter code now */
 775         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
 776                 const struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
 777
 778                 /* May we actually operate on this code? */
 779                 if (!chk_code_allowed(ftest->code))
 780                         return -EINVAL;
 781
 782                 /* Some instructions need special checks */
 783                 switch (ftest->code) {
 784                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 785                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 786                         /* Check for division by zero */
 787                         if (ftest->k == 0)
 788                                 return -EINVAL;
 789                         break;
 790                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
 791                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
 792                         if (ftest->k >= 32)
 793                                 return -EINVAL;
 794                         break;
 795                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 796                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 797                 case BPF_ST:
 798                 case BPF_STX:
 799                         /* Check for invalid memory addresses */
 800                         if (ftest->k >= BPF_MEMWORDS)
 801                                 return -EINVAL;
 802                         break;
 803                 case BPF_JMP | BPF_JA:
 804                         /* Note, the large ftest->k might cause loops.
 805                          * Compare this with conditional jumps below,
 806                          * where offsets are limited. --ANK (981016)
 807                          */
 808                         if (ftest->k >= (unsigned int)(flen - pc - 1))
 809                                 return -EINVAL;
 810                         break;
 811                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
 812                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
 813                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
 814                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
 815                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
 816                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
 817                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
 818                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
 819                         /* Both conditionals must be safe */
 820                         if (pc + ftest->jt + 1 >= flen ||
 821                             pc + ftest->jf + 1 >= flen)
 822                                 return -EINVAL;
 823                         break;
 824                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
 825                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
 826                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
 827                         anc_found = false;
 828                         if (bpf_anc_helper(ftest) & BPF_ANC)
 829                                 anc_found = true;
 830                         /* Ancillary operation unknown or unsupported */
 831                         if (anc_found == false && ftest->k >= SKF_AD_OFF)
 832                                 return -EINVAL;
 833                 }
 834         }
 835
 836         /* Last instruction must be a RET code */
 837         switch (filter[flen - 1].code) {
 838         case BPF_RET | BPF_K:
 839         case BPF_RET | BPF_A:
 840                 return check_load_and_stores(filter, flen);
 841         }
 842
 843         return -EINVAL;
 844 }
 845
 846 static int bpf_prog_store_orig_filter(struct bpf_prog *fp,
 847                                       const struct sock_fprog *fprog)
 848 {
 849         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
 850         struct sock_fprog_kern *fkprog;
 851
 852         fp->orig_prog = kmalloc(sizeof(*fkprog), GFP_KERNEL);
 853         if (!fp->orig_prog)
 854                 return -ENOMEM;
 855
 856         fkprog = fp->orig_prog;
 857         fkprog->len = fprog->len;
 858
 859         fkprog->filter = kmemdup(fp->insns, fsize,
 860                                  GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 861         if (!fkprog->filter) {
 862                 kfree(fp->orig_prog);
 863                 return -ENOMEM;
 864         }
 865
 866         return 0;
 867 }
 868
 869 static void bpf_release_orig_filter(struct bpf_prog *fp)
 870 {
 871         struct sock_fprog_kern *fprog = fp->orig_prog;
 872
 873         if (fprog) {
 874                 kfree(fprog->filter);
 875                 kfree(fprog);
 876         }
 877 }
 878
 879 static void __bpf_prog_release(struct bpf_prog *prog)
 880 {
 881         if (prog->type == BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
 882                 bpf_prog_put(prog);
 883         } else {
 884                 bpf_release_orig_filter(prog);
 885                 bpf_prog_free(prog);
 886         }
 887 }
 888
 889 static void __sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
 890 {
 891         __bpf_prog_release(fp->prog);
 892         kfree(fp);
 893 }
 894
 895 /**
 896  *      sk_filter_release_rcu - Release a socket filter by rcu_head
 897  *      @rcu: rcu_head that contains the sk_filter to free
 898  */
 899 static void sk_filter_release_rcu(struct rcu_head *rcu)
 900 {
 901         struct sk_filter *fp = container_of(rcu, struct sk_filter, rcu);
 902
 903         __sk_filter_release(fp);
 904 }
 905
 906 /**
 907  *      sk_filter_release - release a socket filter
 908  *      @fp: filter to remove
 909  *
 910  *      Remove a filter from a socket and release its resources.
 911  */
 912 static void sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
 913 {
 914         if (atomic_dec_and_test(&fp->refcnt))
 915                 call_rcu(&fp->rcu, sk_filter_release_rcu);
 916 }
 917
 918 void sk_filter_uncharge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
 919 {
 920         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
 921
 922         atomic_sub(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
 923         sk_filter_release(fp);
 924 }
 925
 926 /* try to charge the socket memory if there is space available
 927  * return true on success
 928  */
 929 bool sk_filter_charge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
 930 {
 931         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
 932
 933         /* same check as in sock_kmalloc() */
 934         if (filter_size <= sysctl_optmem_max &&
 935             atomic_read(&sk->sk_omem_alloc) + filter_size < sysctl_optmem_max) {
 936                 atomic_inc(&fp->refcnt);
 937                 atomic_add(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
 938                 return true;
 939         }
 940         return false;
 941 }
 942
 943 static struct bpf_prog *bpf_migrate_filter(struct bpf_prog *fp)
 944 {
 945         struct sock_filter *old_prog;
 946         struct bpf_prog *old_fp;
 947         int err, new_len, old_len = fp->len;
 948
 949         /* We are free to overwrite insns et al right here as it
 950          * won't be used at this point in time anymore internally
 951          * after the migration to the internal BPF instruction
 952          * representation.
 953          */
 954         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct sock_filter) !=
 955                      sizeof(struct bpf_insn));
 956
 957         /* Conversion cannot happen on overlapping memory areas,
 958          * so we need to keep the user BPF around until the 2nd
 959          * pass. At this time, the user BPF is stored in fp->insns.
 960          */
 961         old_prog = kmemdup(fp->insns, old_len * sizeof(struct sock_filter),
 962                            GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
 963         if (!old_prog) {
 964                 err = -ENOMEM;
 965                 goto out_err;
 966         }
 967
 968         /* 1st pass: calculate the new program length. */
 969         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len);
 970         if (err)
 971                 goto out_err_free;
 972
 973         /* Expand fp for appending the new filter representation. */
 974         old_fp = fp;
 975         fp = bpf_prog_realloc(old_fp, bpf_prog_size(new_len), 0);
 976         if (!fp) {
 977                 /* The old_fp is still around in case we couldn't
 978                  * allocate new memory, so uncharge on that one.
 979                  */
 980                 fp = old_fp;
 981                 err = -ENOMEM;
 982                 goto out_err_free;
 983         }
 984
 985         fp->len = new_len;
 986
 987         /* 2nd pass: remap sock_filter insns into bpf_insn insns. */
 988         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, fp->insnsi, &new_len);
 989         if (err)
 990                 /* 2nd bpf_convert_filter() can fail only if it fails
 991                  * to allocate memory, remapping must succeed. Note,
 992                  * that at this time old_fp has already been released
 993                  * by krealloc().
 994                  */
 995                 goto out_err_free;
 996
 997         bpf_prog_select_runtime(fp);
 998
 999         kfree(old_prog);
1000         return fp;
1001
1002 out_err_free:
1003         kfree(old_prog);
1004 out_err:
1005         __bpf_prog_release(fp);
1006         return ERR_PTR(err);
1007 }
1008
1009 static struct bpf_prog *bpf_prepare_filter(struct bpf_prog *fp,
1010                                            bpf_aux_classic_check_t trans)
1011 {
1012         int err;
1013
1014         fp->bpf_func = NULL;
1015         fp->jited = 0;
1016
1017         err = bpf_check_classic(fp->insns, fp->len);
1018         if (err) {
1019                 __bpf_prog_release(fp);
1020                 return ERR_PTR(err);
1021         }
1022
1023         /* There might be additional checks and transformations
1024          * needed on classic filters, f.e. in case of seccomp.
1025          */
1026         if (trans) {
1027                 err = trans(fp->insns, fp->len);
1028                 if (err) {
1029                         __bpf_prog_release(fp);
1030                         return ERR_PTR(err);
1031                 }
1032         }
1033
1034         /* Probe if we can JIT compile the filter and if so, do
1035          * the compilation of the filter.
1036          */
1037         bpf_jit_compile(fp);
1038
1039         /* JIT compiler couldn't process this filter, so do the
1040          * internal BPF translation for the optimized interpreter.
1041          */
1042         if (!fp->jited)
1043                 fp = bpf_migrate_filter(fp);
1044
1045         return fp;
1046 }
1047
1048 /**
1049  *      bpf_prog_create - create an unattached filter
1050  *      @pfp: the unattached filter that is created
1051  *      @fprog: the filter program
1052  *
1053  * Create a filter independent of any socket. We first run some
1054  * sanity checks on it to make sure it does not explode on us later.
1055  * If an error occurs or there is insufficient memory for the filter
1056  * a negative errno code is returned. On success the return is zero.
1057  */
1058 int bpf_prog_create(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog_kern *fprog)
1059 {
1060         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1061         struct bpf_prog *fp;
1062
1063         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1064         if (fprog->filter == NULL)
1065                 return -EINVAL;
1066
1067         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1068         if (!fp)
1069                 return -ENOMEM;
1070
1071         memcpy(fp->insns, fprog->filter, fsize);
1072
1073         fp->len = fprog->len;
1074         /* Since unattached filters are not copied back to user
1075          * space through sk_get_filter(), we do not need to hold
1076          * a copy here, and can spare us the work.
1077          */
1078         fp->orig_prog = NULL;
1079
1080         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1081          * memory in case something goes wrong.
1082          */
1083         fp = bpf_prepare_filter(fp, NULL);
1084         if (IS_ERR(fp))
1085                 return PTR_ERR(fp);
1086
1087         *pfp = fp;
1088         return 0;
1089 }
1090 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create);
1091
1092 /**
1093  *      bpf_prog_create_from_user - create an unattached filter from user buffer
1094  *      @pfp: the unattached filter that is created
1095  *      @fprog: the filter program
1096  *      @trans: post-classic verifier transformation handler
1097  *      @save_orig: save classic BPF program
1098  *
1099  * This function effectively does the same as bpf_prog_create(), only
1100  * that it builds up its insns buffer from user space provided buffer.
1101  * It also allows for passing a bpf_aux_classic_check_t handler.
1102  */
1103 int bpf_prog_create_from_user(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog *fprog,
1104                               bpf_aux_classic_check_t trans, bool save_orig)
1105 {
1106         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1107         struct bpf_prog *fp;
1108         int err;
1109
1110         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1111         if (fprog->filter == NULL)
1112                 return -EINVAL;
1113
1114         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1115         if (!fp)
1116                 return -ENOMEM;
1117
1118         if (copy_from_user(fp->insns, fprog->filter, fsize)) {
1119                 __bpf_prog_free(fp);
1120                 return -EFAULT;
1121         }
1122
1123         fp->len = fprog->len;
1124         fp->orig_prog = NULL;
1125
1126         if (save_orig) {
1127                 err = bpf_prog_store_orig_filter(fp, fprog);
1128                 if (err) {
1129                         __bpf_prog_free(fp);
1130                         return -ENOMEM;
1131                 }
1132         }
1133
1134         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1135          * memory in case something goes wrong.
1136          */
1137         fp = bpf_prepare_filter(fp, trans);
1138         if (IS_ERR(fp))
1139                 return PTR_ERR(fp);
1140
1141         *pfp = fp;
1142         return 0;
1143 }
1144 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create_from_user);
1145
1146 void bpf_prog_destroy(struct bpf_prog *fp)
1147 {
1148         __bpf_prog_release(fp);
1149 }
1150 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_destroy);
1151
1152 static int __sk_attach_prog(struct bpf_prog *prog, struct sock *sk)
1153 {
1154         struct sk_filter *fp, *old_fp;
1155
1156         fp = kmalloc(sizeof(*fp), GFP_KERNEL);
1157         if (!fp)
1158                 return -ENOMEM;
1159
1160         fp->prog = prog;
1161         atomic_set(&fp->refcnt, 0);
1162
1163         if (!sk_filter_charge(sk, fp)) {
1164                 kfree(fp);
1165                 return -ENOMEM;
1166         }
1167
1168         old_fp = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1169                                            sock_owned_by_user(sk));
1170         rcu_assign_pointer(sk->sk_filter, fp);
1171
1172         if (old_fp)
1173                 sk_filter_uncharge(sk, old_fp);
1174
1175         return 0;
1176 }
1177
1178 static int __reuseport_attach_prog(struct bpf_prog *prog, struct sock *sk)
1179 {
1180         struct bpf_prog *old_prog;
1181         int err;
1182
1183         if (bpf_prog_size(prog->len) > sysctl_optmem_max)
1184                 return -ENOMEM;
1185
1186         if (sk_unhashed(sk) && sk->sk_reuseport) {
1187                 err = reuseport_alloc(sk);
1188                 if (err)
1189                         return err;
1190         } else if (!rcu_access_pointer(sk->sk_reuseport_cb)) {
1191                 /* The socket wasn't bound with SO_REUSEPORT */
1192                 return -EINVAL;
1193         }
1194
1195         old_prog = reuseport_attach_prog(sk, prog);
1196         if (old_prog)
1197                 bpf_prog_destroy(old_prog);
1198
1199         return 0;
1200 }
1201
1202 static
1203 struct bpf_prog *__get_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1204 {
1205         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1206         unsigned int bpf_fsize = bpf_prog_size(fprog->len);
1207         struct bpf_prog *prog;
1208         int err;
1209
1210         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1211                 return ERR_PTR(-EPERM);
1212
1213         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1214         if (fprog->filter == NULL)
1215                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1216
1217         prog = bpf_prog_alloc(bpf_fsize, 0);
1218         if (!prog)
1219                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1220
1221         if (copy_from_user(prog->insns, fprog->filter, fsize)) {
1222                 __bpf_prog_free(prog);
1223                 return ERR_PTR(-EFAULT);
1224         }
1225
1226         prog->len = fprog->len;
1227
1228         err = bpf_prog_store_orig_filter(prog, fprog);
1229         if (err) {
1230                 __bpf_prog_free(prog);
1231                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1232         }
1233
1234         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1235          * memory in case something goes wrong.
1236          */
1237         return bpf_prepare_filter(prog, NULL);
1238 }
1239
1240 /**
1241  *      sk_attach_filter - attach a socket filter
1242  *      @fprog: the filter program
1243  *      @sk: the socket to use
1244  *
1245  * Attach the user's filter code. We first run some sanity checks on
1246  * it to make sure it does not explode on us later. If an error
1247  * occurs or there is insufficient memory for the filter a negative
1248  * errno code is returned. On success the return is zero.
1249  */
1250 int sk_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1251 {
1252         struct bpf_prog *prog = __get_filter(fprog, sk);
1253         int err;
1254
1255         if (IS_ERR(prog))
1256                 return PTR_ERR(prog);
1257
1258         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1259         if (err < 0) {
1260                 __bpf_prog_release(prog);
1261                 return err;
1262         }
1263
1264         return 0;
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_attach_filter);
1267
1268 int sk_reuseport_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1269 {
1270         struct bpf_prog *prog = __get_filter(fprog, sk);
1271         int err;
1272
1273         if (IS_ERR(prog))
1274                 return PTR_ERR(prog);
1275
1276         err = __reuseport_attach_prog(prog, sk);
1277         if (err < 0) {
1278                 __bpf_prog_release(prog);
1279                 return err;
1280         }
1281
1282         return 0;
1283 }
1284
1285 static struct bpf_prog *__get_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1286 {
1287         struct bpf_prog *prog;
1288
1289         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1290                 return ERR_PTR(-EPERM);
1291
1292         prog = bpf_prog_get(ufd);
1293         if (IS_ERR(prog))
1294                 return prog;
1295
1296         if (prog->type != BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
1297                 bpf_prog_put(prog);
1298                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1299         }
1300
1301         return prog;
1302 }
1303
1304 int sk_attach_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1305 {
1306         struct bpf_prog *prog = __get_bpf(ufd, sk);
1307         int err;
1308
1309         if (IS_ERR(prog))
1310                 return PTR_ERR(prog);
1311
1312         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1313         if (err < 0) {
1314                 bpf_prog_put(prog);
1315                 return err;
1316         }
1317
1318         return 0;
1319 }
1320
1321 int sk_reuseport_attach_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1322 {
1323         struct bpf_prog *prog = __get_bpf(ufd, sk);
1324         int err;
1325
1326         if (IS_ERR(prog))
1327                 return PTR_ERR(prog);
1328
1329         err = __reuseport_attach_prog(prog, sk);
1330         if (err < 0) {
1331                 bpf_prog_put(prog);
1332                 return err;
1333         }
1334
1335         return 0;
1336 }
1337
1338 struct bpf_scratchpad {
1339         union {
1340                 __be32 diff[MAX_BPF_STACK / sizeof(__be32)];
1341                 u8     buff[MAX_BPF_STACK];
1342         };
1343 };
1344
1345 static DEFINE_PER_CPU(struct bpf_scratchpad, bpf_sp);
1346
1347 static u64 bpf_skb_store_bytes(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 flags)
1348 {
1349         struct bpf_scratchpad *sp = this_cpu_ptr(&bpf_sp);
1350         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1351         int offset = (int) r2;
1352         void *from = (void *) (long) r3;
1353         unsigned int len = (unsigned int) r4;
1354         void *ptr;
1355
1356         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_RECOMPUTE_CSUM | BPF_F_INVALIDATE_HASH)))
1357                 return -EINVAL;
1358
1359         /* bpf verifier guarantees that:
1360          * 'from' pointer points to bpf program stack
1361          * 'len' bytes of it were initialized
1362          * 'len' > 0
1363          * 'skb' is a valid pointer to 'struct sk_buff'
1364          *
1365          * so check for invalid 'offset' and too large 'len'
1366          */
1367         if (unlikely((u32) offset > 0xffff || len > sizeof(sp->buff)))
1368                 return -EFAULT;
1369         if (unlikely(skb_try_make_writable(skb, offset + len)))
1370                 return -EFAULT;
1371
1372         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, len, sp->buff);
1373         if (unlikely(!ptr))
1374                 return -EFAULT;
1375
1376         if (flags & BPF_F_RECOMPUTE_CSUM)
1377                 skb_postpull_rcsum(skb, ptr, len);
1378
1379         memcpy(ptr, from, len);
1380
1381         if (ptr == sp->buff)
1382                 /* skb_store_bits cannot return -EFAULT here */
1383                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, len);
1384
1385         if (flags & BPF_F_RECOMPUTE_CSUM)
1386                 skb_postpush_rcsum(skb, ptr, len);
1387         if (flags & BPF_F_INVALIDATE_HASH)
1388                 skb_clear_hash(skb);
1389
1390         return 0;
1391 }
1392
1393 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_store_bytes_proto = {
1394         .func           = bpf_skb_store_bytes,
1395         .gpl_only       = false,
1396         .ret_type       = RET_INTEGER,
1397         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1398         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1399         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1400         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1401         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1402 };
1403
1404 static u64 bpf_skb_load_bytes(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1405 {
1406         const struct sk_buff *skb = (const struct sk_buff *)(unsigned long) r1;
1407         int offset = (int) r2;
1408         void *to = (void *)(unsigned long) r3;
1409         unsigned int len = (unsigned int) r4;
1410         void *ptr;
1411
1412         if (unlikely((u32) offset > 0xffff || len > MAX_BPF_STACK))
1413                 return -EFAULT;
1414
1415         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, len, to);
1416         if (unlikely(!ptr))
1417                 return -EFAULT;
1418         if (ptr != to)
1419                 memcpy(to, ptr, len);
1420
1421         return 0;
1422 }
1423
1424 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_load_bytes_proto = {
1425         .func           = bpf_skb_load_bytes,
1426         .gpl_only       = false,
1427         .ret_type       = RET_INTEGER,
1428         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1429         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1430         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1431         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1432 };
1433
1434 static u64 bpf_l3_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1435 {
1436         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1437         int offset = (int) r2;
1438         __sum16 sum, *ptr;
1439
1440         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_HDR_FIELD_MASK)))
1441                 return -EINVAL;
1442         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1443                 return -EFAULT;
1444         if (unlikely(skb_try_make_writable(skb, offset + sizeof(sum))))
1445                 return -EFAULT;
1446
1447         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, sizeof(sum), &sum);
1448         if (unlikely(!ptr))
1449                 return -EFAULT;
1450
1451         switch (flags & BPF_F_HDR_FIELD_MASK) {
1452         case 0:
1453                 if (unlikely(from != 0))
1454                         return -EINVAL;
1455
1456                 csum_replace_by_diff(ptr, to);
1457                 break;
1458         case 2:
1459                 csum_replace2(ptr, from, to);
1460                 break;
1461         case 4:
1462                 csum_replace4(ptr, from, to);
1463                 break;
1464         default:
1465                 return -EINVAL;
1466         }
1467
1468         if (ptr == &sum)
1469                 /* skb_store_bits guaranteed to not return -EFAULT here */
1470                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, sizeof(sum));
1471
1472         return 0;
1473 }
1474
1475 static const struct bpf_func_proto bpf_l3_csum_replace_proto = {
1476         .func           = bpf_l3_csum_replace,
1477         .gpl_only       = false,
1478         .ret_type       = RET_INTEGER,
1479         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1480         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1481         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1482         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1483         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1484 };
1485
1486 static u64 bpf_l4_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1487 {
1488         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1489         bool is_pseudo = flags & BPF_F_PSEUDO_HDR;
1490         bool is_mmzero = flags & BPF_F_MARK_MANGLED_0;
1491         int offset = (int) r2;
1492         __sum16 sum, *ptr;
1493
1494         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_MARK_MANGLED_0 | BPF_F_PSEUDO_HDR |
1495                                BPF_F_HDR_FIELD_MASK)))
1496                 return -EINVAL;
1497         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1498                 return -EFAULT;
1499         if (unlikely(skb_try_make_writable(skb, offset + sizeof(sum))))
1500                 return -EFAULT;
1501
1502         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, sizeof(sum), &sum);
1503         if (unlikely(!ptr))
1504                 return -EFAULT;
1505         if (is_mmzero && !*ptr)
1506                 return 0;
1507
1508         switch (flags & BPF_F_HDR_FIELD_MASK) {
1509         case 0:
1510                 if (unlikely(from != 0))
1511                         return -EINVAL;
1512
1513                 inet_proto_csum_replace_by_diff(ptr, skb, to, is_pseudo);
1514                 break;
1515         case 2:
1516                 inet_proto_csum_replace2(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1517                 break;
1518         case 4:
1519                 inet_proto_csum_replace4(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1520                 break;
1521         default:
1522                 return -EINVAL;
1523         }
1524
1525         if (is_mmzero && !*ptr)
1526                 *ptr = CSUM_MANGLED_0;
1527         if (ptr == &sum)
1528                 /* skb_store_bits guaranteed to not return -EFAULT here */
1529                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, sizeof(sum));
1530
1531         return 0;
1532 }
1533
1534 static const struct bpf_func_proto bpf_l4_csum_replace_proto = {
1535         .func           = bpf_l4_csum_replace,
1536         .gpl_only       = false,
1537         .ret_type       = RET_INTEGER,
1538         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1539         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1540         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1541         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1542         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1543 };
1544
1545 static u64 bpf_csum_diff(u64 r1, u64 from_size, u64 r3, u64 to_size, u64 seed)
1546 {
1547         struct bpf_scratchpad *sp = this_cpu_ptr(&bpf_sp);
1548         u64 diff_size = from_size + to_size;
1549         __be32 *from = (__be32 *) (long) r1;
1550         __be32 *to   = (__be32 *) (long) r3;
1551         int i, j = 0;
1552
1553         /* This is quite flexible, some examples:
1554          *
1555          * from_size == 0, to_size > 0,  seed := csum --> pushing data
1556          * from_size > 0,  to_size == 0, seed := csum --> pulling data
1557          * from_size > 0,  to_size > 0,  seed := 0    --> diffing data
1558          *
1559          * Even for diffing, from_size and to_size don't need to be equal.
1560          */
1561         if (unlikely(((from_size | to_size) & (sizeof(__be32) - 1)) ||
1562                      diff_size > sizeof(sp->diff)))
1563                 return -EINVAL;
1564
1565         for (i = 0; i < from_size / sizeof(__be32); i++, j++)
1566                 sp->diff[j] = ~from[i];
1567         for (i = 0; i <   to_size / sizeof(__be32); i++, j++)
1568                 sp->diff[j] = to[i];
1569
1570         return csum_partial(sp->diff, diff_size, seed);
1571 }
1572
1573 static const struct bpf_func_proto bpf_csum_diff_proto = {
1574         .func           = bpf_csum_diff,
1575         .gpl_only       = false,
1576         .ret_type       = RET_INTEGER,
1577         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1578         .arg2_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO,
1579         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1580         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO,
1581         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1582 };
1583
1584 static u64 bpf_clone_redirect(u64 r1, u64 ifindex, u64 flags, u64 r4, u64 r5)
1585 {
1586         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1, *skb2;
1587         struct net_device *dev;
1588
1589         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_INGRESS)))
1590                 return -EINVAL;
1591
1592         dev = dev_get_by_index_rcu(dev_net(skb->dev), ifindex);
1593         if (unlikely(!dev))
1594                 return -EINVAL;
1595
1596         skb2 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1597         if (unlikely(!skb2))
1598                 return -ENOMEM;
1599
1600         if (flags & BPF_F_INGRESS) {
1601                 if (skb_at_tc_ingress(skb2))
1602                         skb_postpush_rcsum(skb2, skb_mac_header(skb2),
1603                                            skb2->mac_len);
1604                 return dev_forward_skb(dev, skb2);
1605         }
1606
1607         skb2->dev = dev;
1608         return dev_queue_xmit(skb2);
1609 }
1610
1611 static const struct bpf_func_proto bpf_clone_redirect_proto = {
1612         .func           = bpf_clone_redirect,
1613         .gpl_only       = false,
1614         .ret_type       = RET_INTEGER,
1615         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1616         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1617         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1618 };
1619
1620 struct redirect_info {
1621         u32 ifindex;
1622         u32 flags;
1623 };
1624
1625 static DEFINE_PER_CPU(struct redirect_info, redirect_info);
1626
1627 static u64 bpf_redirect(u64 ifindex, u64 flags, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1628 {
1629         struct redirect_info *ri = this_cpu_ptr(&redirect_info);
1630
1631         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_INGRESS)))
1632                 return TC_ACT_SHOT;
1633
1634         ri->ifindex = ifindex;
1635         ri->flags = flags;
1636
1637         return TC_ACT_REDIRECT;
1638 }
1639
1640 int skb_do_redirect(struct sk_buff *skb)
1641 {
1642         struct redirect_info *ri = this_cpu_ptr(&redirect_info);
1643         struct net_device *dev;
1644
1645         dev = dev_get_by_index_rcu(dev_net(skb->dev), ri->ifindex);
1646         ri->ifindex = 0;
1647         if (unlikely(!dev)) {
1648                 kfree_skb(skb);
1649                 return -EINVAL;
1650         }
1651
1652         if (ri->flags & BPF_F_INGRESS) {
1653                 if (skb_at_tc_ingress(skb))
1654                         skb_postpush_rcsum(skb, skb_mac_header(skb),
1655                                            skb->mac_len);
1656                 return dev_forward_skb(dev, skb);
1657         }
1658
1659         skb->dev = dev;
1660         return dev_queue_xmit(skb);
1661 }
1662
1663 static const struct bpf_func_proto bpf_redirect_proto = {
1664         .func           = bpf_redirect,
1665         .gpl_only       = false,
1666         .ret_type       = RET_INTEGER,
1667         .arg1_type      = ARG_ANYTHING,
1668         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1669 };
1670
1671 static u64 bpf_get_cgroup_classid(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1672 {
1673         return task_get_classid((struct sk_buff *) (unsigned long) r1);
1674 }
1675
1676 static const struct bpf_func_proto bpf_get_cgroup_classid_proto = {
1677         .func           = bpf_get_cgroup_classid,
1678         .gpl_only       = false,
1679         .ret_type       = RET_INTEGER,
1680         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1681 };
1682
1683 static u64 bpf_get_route_realm(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1684 {
1685         return dst_tclassid((struct sk_buff *) (unsigned long) r1);
1686 }
1687
1688 static const struct bpf_func_proto bpf_get_route_realm_proto = {
1689         .func           = bpf_get_route_realm,
1690         .gpl_only       = false,
1691         .ret_type       = RET_INTEGER,
1692         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1693 };
1694
1695 static u64 bpf_skb_vlan_push(u64 r1, u64 r2, u64 vlan_tci, u64 r4, u64 r5)
1696 {
1697         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1698         __be16 vlan_proto = (__force __be16) r2;
1699
1700         if (unlikely(vlan_proto != htons(ETH_P_8021Q) &&
1701                      vlan_proto != htons(ETH_P_8021AD)))
1702                 vlan_proto = htons(ETH_P_8021Q);
1703
1704         return skb_vlan_push(skb, vlan_proto, vlan_tci);
1705 }
1706
1707 const struct bpf_func_proto bpf_skb_vlan_push_proto = {
1708         .func           = bpf_skb_vlan_push,
1709         .gpl_only       = false,
1710         .ret_type       = RET_INTEGER,
1711         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1712         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1713         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1714 };
1715 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_skb_vlan_push_proto);
1716
1717 static u64 bpf_skb_vlan_pop(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1718 {
1719         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1720
1721         return skb_vlan_pop(skb);
1722 }
1723
1724 const struct bpf_func_proto bpf_skb_vlan_pop_proto = {
1725         .func           = bpf_skb_vlan_pop,
1726         .gpl_only       = false,
1727         .ret_type       = RET_INTEGER,
1728         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1729 };
1730 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_skb_vlan_pop_proto);
1731
1732 bool bpf_helper_changes_skb_data(void *func)
1733 {
1734         if (func == bpf_skb_vlan_push)
1735                 return true;
1736         if (func == bpf_skb_vlan_pop)
1737                 return true;
1738         if (func == bpf_skb_store_bytes)
1739                 return true;
1740         if (func == bpf_l3_csum_replace)
1741                 return true;
1742         if (func == bpf_l4_csum_replace)
1743                 return true;
1744
1745         return false;
1746 }
1747
1748 static unsigned short bpf_tunnel_key_af(u64 flags)
1749 {
1750         return flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6 ? AF_INET6 : AF_INET;
1751 }
1752
1753 static u64 bpf_skb_get_tunnel_key(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 flags, u64 r5)
1754 {
1755         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1756         struct bpf_tunnel_key *to = (struct bpf_tunnel_key *) (long) r2;
1757         const struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
1758         u8 compat[sizeof(struct bpf_tunnel_key)];
1759
1760         if (unlikely(!info || (flags & ~(BPF_F_TUNINFO_IPV6))))
1761                 return -EINVAL;
1762         if (ip_tunnel_info_af(info) != bpf_tunnel_key_af(flags))
1763                 return -EPROTO;
1764         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key))) {
1765                 switch (size) {
1766                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_label):
1767                         goto set_compat;
1768                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, remote_ipv6[1]):
1769                         /* Fixup deprecated structure layouts here, so we have
1770                          * a common path later on.
1771                          */
1772                         if (ip_tunnel_info_af(info) != AF_INET)
1773                                 return -EINVAL;
1774 set_compat:
1775                         to = (struct bpf_tunnel_key *)compat;
1776                         break;
1777                 default:
1778                         return -EINVAL;
1779                 }
1780         }
1781
1782         to->tunnel_id = be64_to_cpu(info->key.tun_id);
1783         to->tunnel_tos = info->key.tos;
1784         to->tunnel_ttl = info->key.ttl;
1785
1786         if (flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) {
1787                 memcpy(to->remote_ipv6, &info->key.u.ipv6.src,
1788                        sizeof(to->remote_ipv6));
1789                 to->tunnel_label = be32_to_cpu(info->key.label);
1790         } else {
1791                 to->remote_ipv4 = be32_to_cpu(info->key.u.ipv4.src);
1792         }
1793
1794         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key)))
1795                 memcpy((void *)(long) r2, to, size);
1796
1797         return 0;
1798 }
1799
1800 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_get_tunnel_key_proto = {
1801         .func           = bpf_skb_get_tunnel_key,
1802         .gpl_only       = false,
1803         .ret_type       = RET_INTEGER,
1804         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1805         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1806         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1807         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1808 };
1809
1810 static u64 bpf_skb_get_tunnel_opt(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 r4, u64 r5)
1811 {
1812         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1813         u8 *to = (u8 *) (long) r2;
1814         const struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
1815
1816         if (unlikely(!info ||
1817                      !(info->key.tun_flags & TUNNEL_OPTIONS_PRESENT)))
1818                 return -ENOENT;
1819         if (unlikely(size < info->options_len))
1820                 return -ENOMEM;
1821
1822         ip_tunnel_info_opts_get(to, info);
1823
1824         return info->options_len;
1825 }
1826
1827 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_get_tunnel_opt_proto = {
1828         .func           = bpf_skb_get_tunnel_opt,
1829         .gpl_only       = false,
1830         .ret_type       = RET_INTEGER,
1831         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1832         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1833         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1834 };
1835
1836 static struct metadata_dst __percpu *md_dst;
1837
1838 static u64 bpf_skb_set_tunnel_key(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 flags, u64 r5)
1839 {
1840         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1841         struct bpf_tunnel_key *from = (struct bpf_tunnel_key *) (long) r2;
1842         struct metadata_dst *md = this_cpu_ptr(md_dst);
1843         u8 compat[sizeof(struct bpf_tunnel_key)];
1844         struct ip_tunnel_info *info;
1845
1846         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_TUNINFO_IPV6 | BPF_F_ZERO_CSUM_TX |
1847                                BPF_F_DONT_FRAGMENT)))
1848                 return -EINVAL;
1849         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key))) {
1850                 switch (size) {
1851                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_label):
1852                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, remote_ipv6[1]):
1853                         /* Fixup deprecated structure layouts here, so we have
1854                          * a common path later on.
1855                          */
1856                         memcpy(compat, from, size);
1857                         memset(compat + size, 0, sizeof(compat) - size);
1858                         from = (struct bpf_tunnel_key *)compat;
1859                         break;
1860                 default:
1861                         return -EINVAL;
1862                 }
1863         }
1864         if (unlikely(!(flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) && from->tunnel_label))
1865                 return -EINVAL;
1866
1867         skb_dst_drop(skb);
1868         dst_hold((struct dst_entry *) md);
1869         skb_dst_set(skb, (struct dst_entry *) md);
1870
1871         info = &md->u.tun_info;
1872         info->mode = IP_TUNNEL_INFO_TX;
1873
1874         info->key.tun_flags = TUNNEL_KEY | TUNNEL_CSUM | TUNNEL_NOCACHE;
1875         if (flags & BPF_F_DONT_FRAGMENT)
1876                 info->key.tun_flags |= TUNNEL_DONT_FRAGMENT;
1877
1878         info->key.tun_id = cpu_to_be64(from->tunnel_id);
1879         info->key.tos = from->tunnel_tos;
1880         info->key.ttl = from->tunnel_ttl;
1881
1882         if (flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) {
1883                 info->mode |= IP_TUNNEL_INFO_IPV6;
1884                 memcpy(&info->key.u.ipv6.dst, from->remote_ipv6,
1885                        sizeof(from->remote_ipv6));
1886                 info->key.label = cpu_to_be32(from->tunnel_label) &
1887                                   IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1888         } else {
1889                 info->key.u.ipv4.dst = cpu_to_be32(from->remote_ipv4);
1890                 if (flags & BPF_F_ZERO_CSUM_TX)
1891                         info->key.tun_flags &= ~TUNNEL_CSUM;
1892         }
1893
1894         return 0;
1895 }
1896
1897 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_set_tunnel_key_proto = {
1898         .func           = bpf_skb_set_tunnel_key,
1899         .gpl_only       = false,
1900         .ret_type       = RET_INTEGER,
1901         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1902         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1903         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1904         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1905 };
1906
1907 static u64 bpf_skb_set_tunnel_opt(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 r4, u64 r5)
1908 {
1909         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1910         u8 *from = (u8 *) (long) r2;
1911         struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
1912         const struct metadata_dst *md = this_cpu_ptr(md_dst);
1913
1914         if (unlikely(info != &md->u.tun_info || (size & (sizeof(u32) - 1))))
1915                 return -EINVAL;
1916         if (unlikely(size > IP_TUNNEL_OPTS_MAX))
1917                 return -ENOMEM;
1918
1919         ip_tunnel_info_opts_set(info, from, size);
1920
1921         return 0;
1922 }
1923
1924 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_set_tunnel_opt_proto = {
1925         .func           = bpf_skb_set_tunnel_opt,
1926         .gpl_only       = false,
1927         .ret_type       = RET_INTEGER,
1928         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1929         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1930         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1931 };
1932
1933 static const struct bpf_func_proto *
1934 bpf_get_skb_set_tunnel_proto(enum bpf_func_id which)
1935 {
1936         if (!md_dst) {
1937                 /* Race is not possible, since it's called from verifier
1938                  * that is holding verifier mutex.
1939                  */
1940                 md_dst = metadata_dst_alloc_percpu(IP_TUNNEL_OPTS_MAX,
1941                                                    GFP_KERNEL);
1942                 if (!md_dst)
1943                         return NULL;
1944         }
1945
1946         switch (which) {
1947         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_key:
1948                 return &bpf_skb_set_tunnel_key_proto;
1949         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_opt:
1950                 return &bpf_skb_set_tunnel_opt_proto;
1951         default:
1952                 return NULL;
1953         }
1954 }
1955
1956 static const struct bpf_func_proto *
1957 sk_filter_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
1958 {
1959         switch (func_id) {
1960         case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
1961                 return &bpf_map_lookup_elem_proto;
1962         case BPF_FUNC_map_update_elem:
1963                 return &bpf_map_update_elem_proto;
1964         case BPF_FUNC_map_delete_elem:
1965                 return &bpf_map_delete_elem_proto;
1966         case BPF_FUNC_get_prandom_u32:
1967                 return &bpf_get_prandom_u32_proto;
1968         case BPF_FUNC_get_smp_processor_id:
1969                 return &bpf_get_smp_processor_id_proto;
1970         case BPF_FUNC_tail_call:
1971                 return &bpf_tail_call_proto;
1972         case BPF_FUNC_ktime_get_ns:
1973                 return &bpf_ktime_get_ns_proto;
1974         case BPF_FUNC_trace_printk:
1975                 if (capable(CAP_SYS_ADMIN))
1976                         return bpf_get_trace_printk_proto();
1977         default:
1978                 return NULL;
1979         }
1980 }
1981
1982 static const struct bpf_func_proto *
1983 tc_cls_act_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
1984 {
1985         switch (func_id) {
1986         case BPF_FUNC_skb_store_bytes:
1987                 return &bpf_skb_store_bytes_proto;
1988         case BPF_FUNC_skb_load_bytes:
1989                 return &bpf_skb_load_bytes_proto;
1990         case BPF_FUNC_csum_diff:
1991                 return &bpf_csum_diff_proto;
1992         case BPF_FUNC_l3_csum_replace:
1993                 return &bpf_l3_csum_replace_proto;
1994         case BPF_FUNC_l4_csum_replace:
1995                 return &bpf_l4_csum_replace_proto;
1996         case BPF_FUNC_clone_redirect:
1997                 return &bpf_clone_redirect_proto;
1998         case BPF_FUNC_get_cgroup_classid:
1999                 return &bpf_get_cgroup_classid_proto;
2000         case BPF_FUNC_skb_vlan_push:
2001                 return &bpf_skb_vlan_push_proto;
2002         case BPF_FUNC_skb_vlan_pop:
2003                 return &bpf_skb_vlan_pop_proto;
2004         case BPF_FUNC_skb_get_tunnel_key:
2005                 return &bpf_skb_get_tunnel_key_proto;
2006         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_key:
2007                 return bpf_get_skb_set_tunnel_proto(func_id);
2008         case BPF_FUNC_skb_get_tunnel_opt:
2009                 return &bpf_skb_get_tunnel_opt_proto;
2010         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_opt:
2011                 return bpf_get_skb_set_tunnel_proto(func_id);
2012         case BPF_FUNC_redirect:
2013                 return &bpf_redirect_proto;
2014         case BPF_FUNC_get_route_realm:
2015                 return &bpf_get_route_realm_proto;
2016         default:
2017                 return sk_filter_func_proto(func_id);
2018         }
2019 }
2020
2021 static bool __is_valid_access(int off, int size, enum bpf_access_type type)
2022 {
2023         /* check bounds */
2024         if (off < 0 || off >= sizeof(struct __sk_buff))
2025                 return false;
2026
2027         /* disallow misaligned access */
2028         if (off % size != 0)
2029                 return false;
2030
2031         /* all __sk_buff fields are __u32 */
2032         if (size != 4)
2033                 return false;
2034
2035         return true;
2036 }
2037
2038 static bool sk_filter_is_valid_access(int off, int size,
2039                                       enum bpf_access_type type)
2040 {
2041         if (off == offsetof(struct __sk_buff, tc_classid))
2042                 return false;
2043
2044         if (type == BPF_WRITE) {
2045                 switch (off) {
2046                 case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2047                         offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2048                         break;
2049                 default:
2050                         return false;
2051                 }
2052         }
2053
2054         return __is_valid_access(off, size, type);
2055 }
2056
2057 static bool tc_cls_act_is_valid_access(int off, int size,
2058                                        enum bpf_access_type type)
2059 {
2060         if (type == BPF_WRITE) {
2061                 switch (off) {
2062                 case offsetof(struct __sk_buff, mark):
2063                 case offsetof(struct __sk_buff, tc_index):
2064                 case offsetof(struct __sk_buff, priority):
2065                 case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2066                      offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2067                 case offsetof(struct __sk_buff, tc_classid):
2068                         break;
2069                 default:
2070                         return false;
2071                 }
2072         }
2073         return __is_valid_access(off, size, type);
2074 }
2075
2076 static u32 bpf_net_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type, int dst_reg,
2077                                       int src_reg, int ctx_off,
2078                                       struct bpf_insn *insn_buf,
2079                                       struct bpf_prog *prog)
2080 {
2081         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
2082
2083         switch (ctx_off) {
2084         case offsetof(struct __sk_buff, len):
2085                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, len) != 4);
2086
2087                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2088                                       offsetof(struct sk_buff, len));
2089                 break;
2090
2091         case offsetof(struct __sk_buff, protocol):
2092                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
2093
2094                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2095                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
2096                 break;
2097
2098         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_proto):
2099                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
2100
2101                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2102                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
2103                 break;
2104
2105         case offsetof(struct __sk_buff, priority):
2106                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, priority) != 4);
2107
2108                 if (type == BPF_WRITE)
2109                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2110                                               offsetof(struct sk_buff, priority));
2111                 else
2112                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2113                                               offsetof(struct sk_buff, priority));
2114                 break;
2115
2116         case offsetof(struct __sk_buff, ingress_ifindex):
2117                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, skb_iif) != 4);
2118
2119                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2120                                       offsetof(struct sk_buff, skb_iif));
2121                 break;
2122
2123         case offsetof(struct __sk_buff, ifindex):
2124                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
2125
2126                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
2127                                       dst_reg, src_reg,
2128                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
2129                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, dst_reg, 0, 1);
2130                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, dst_reg,
2131                                       offsetof(struct net_device, ifindex));
2132                 break;
2133
2134         case offsetof(struct __sk_buff, hash):
2135                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
2136
2137                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2138                                       offsetof(struct sk_buff, hash));
2139                 break;
2140
2141         case offsetof(struct __sk_buff, mark):
2142                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
2143
2144                 if (type == BPF_WRITE)
2145                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2146                                               offsetof(struct sk_buff, mark));
2147                 else
2148                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2149                                               offsetof(struct sk_buff, mark));
2150                 break;
2151
2152         case offsetof(struct __sk_buff, pkt_type):
2153                 return convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, dst_reg, src_reg, insn);
2154
2155         case offsetof(struct __sk_buff, queue_mapping):
2156                 return convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, dst_reg, src_reg, insn);
2157
2158         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_present):
2159                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
2160                                           dst_reg, src_reg, insn);
2161
2162         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_tci):
2163                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
2164                                           dst_reg, src_reg, insn);
2165
2166         case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2167                 offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2168                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct qdisc_skb_cb, data) < 20);
2169
2170                 prog->cb_access = 1;
2171                 ctx_off -= offsetof(struct __sk_buff, cb[0]);
2172                 ctx_off += offsetof(struct sk_buff, cb);
2173                 ctx_off += offsetof(struct qdisc_skb_cb, data);
2174                 if (type == BPF_WRITE)
2175                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2176                 else
2177                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2178                 break;
2179
2180         case offsetof(struct __sk_buff, tc_classid):
2181                 ctx_off -= offsetof(struct __sk_buff, tc_classid);
2182                 ctx_off += offsetof(struct sk_buff, cb);
2183                 ctx_off += offsetof(struct qdisc_skb_cb, tc_classid);
2184                 if (type == BPF_WRITE)
2185                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2186                 else
2187                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2188                 break;
2189
2190         case offsetof(struct __sk_buff, tc_index):
2191 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
2192                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, tc_index) != 2);
2193
2194                 if (type == BPF_WRITE)
2195                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2196                                               offsetof(struct sk_buff, tc_index));
2197                 else
2198                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2199                                               offsetof(struct sk_buff, tc_index));
2200                 break;
2201 #else
2202                 if (type == BPF_WRITE)
2203                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(dst_reg, dst_reg);
2204                 else
2205                         *insn++ = BPF_MOV64_IMM(dst_reg, 0);
2206                 break;
2207 #endif
2208         }
2209
2210         return insn - insn_buf;
2211 }
2212
2213 static const struct bpf_verifier_ops sk_filter_ops = {
2214         .get_func_proto = sk_filter_func_proto,
2215         .is_valid_access = sk_filter_is_valid_access,
2216         .convert_ctx_access = bpf_net_convert_ctx_access,
2217 };
2218
2219 static const struct bpf_verifier_ops tc_cls_act_ops = {
2220         .get_func_proto = tc_cls_act_func_proto,
2221         .is_valid_access = tc_cls_act_is_valid_access,
2222         .convert_ctx_access = bpf_net_convert_ctx_access,
2223 };
2224
2225 static struct bpf_prog_type_list sk_filter_type __read_mostly = {
2226         .ops = &sk_filter_ops,
2227         .type = BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER,
2228 };
2229
2230 static struct bpf_prog_type_list sched_cls_type __read_mostly = {
2231         .ops = &tc_cls_act_ops,
2232         .type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
2233 };
2234
2235 static struct bpf_prog_type_list sched_act_type __read_mostly = {
2236         .ops = &tc_cls_act_ops,
2237         .type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT,
2238 };
2239
2240 static int __init register_sk_filter_ops(void)
2241 {
2242         bpf_register_prog_type(&sk_filter_type);
2243         bpf_register_prog_type(&sched_cls_type);
2244         bpf_register_prog_type(&sched_act_type);
2245
2246         return 0;
2247 }
2248 late_initcall(register_sk_filter_ops);
2249
2250 int sk_detach_filter(struct sock *sk)
2251 {
2252         int ret = -ENOENT;
2253         struct sk_filter *filter;
2254
2255         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
2256                 return -EPERM;
2257
2258         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
2259                                            sock_owned_by_user(sk));
2260         if (filter) {
2261                 RCU_INIT_POINTER(sk->sk_filter, NULL);
2262                 sk_filter_uncharge(sk, filter);
2263                 ret = 0;
2264         }
2265
2266         return ret;
2267 }
2268 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_detach_filter);
2269
2270 int sk_get_filter(struct sock *sk, struct sock_filter __user *ubuf,
2271                   unsigned int len)
2272 {
2273         struct sock_fprog_kern *fprog;
2274         struct sk_filter *filter;
2275         int ret = 0;
2276
2277         lock_sock(sk);
2278         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
2279                                            sock_owned_by_user(sk));
2280         if (!filter)
2281                 goto out;
2282
2283         /* We're copying the filter that has been originally attached,
2284          * so no conversion/decode needed anymore. eBPF programs that
2285          * have no original program cannot be dumped through this.
2286          */
2287         ret = -EACCES;
2288         fprog = filter->prog->orig_prog;
2289         if (!fprog)
2290                 goto out;
2291
2292         ret = fprog->len;
2293         if (!len)
2294                 /* User space only enquires number of filter blocks. */
2295                 goto out;
2296
2297         ret = -EINVAL;
2298         if (len < fprog->len)
2299                 goto out;
2300
2301         ret = -EFAULT;
2302         if (copy_to_user(ubuf, fprog->filter, bpf_classic_proglen(fprog)))
2303                 goto out;
2304
2305         /* Instead of bytes, the API requests to return the number
2306          * of filter blocks.
2307          */
2308         ret = fprog->len;
2309 out:
2310         release_sock(sk);
2311         return ret;
2312 }