net/core/filter.c

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