arch/arm64/net/bpf_jit_comp.c

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