bpf: prepare bpf_int_jit_compile/bpf_prog_select_runtime apis
[cascardo/linux.git] / net / core / filter.c
1 /*
2  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
3  *
4  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
5  * internal format has been designed by PLUMgrid:
6  *
7  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
8  *
9  * Authors:
10  *
11  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
12  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
13  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
14  *
15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
17  * as published by the Free Software Foundation; either version
18  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
19  *
20  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
21  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
22  */
23
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/types.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/fcntl.h>
28 #include <linux/socket.h>
29 #include <linux/in.h>
30 #include <linux/inet.h>
31 #include <linux/netdevice.h>
32 #include <linux/if_packet.h>
33 #include <linux/gfp.h>
34 #include <net/ip.h>
35 #include <net/protocol.h>
36 #include <net/netlink.h>
37 #include <linux/skbuff.h>
38 #include <net/sock.h>
39 #include <net/flow_dissector.h>
40 #include <linux/errno.h>
41 #include <linux/timer.h>
42 #include <asm/uaccess.h>
43 #include <asm/unaligned.h>
44 #include <linux/filter.h>
45 #include <linux/ratelimit.h>
46 #include <linux/seccomp.h>
47 #include <linux/if_vlan.h>
48 #include <linux/bpf.h>
49 #include <net/sch_generic.h>
50 #include <net/cls_cgroup.h>
51 #include <net/dst_metadata.h>
52 #include <net/dst.h>
53 #include <net/sock_reuseport.h>
54
55 /**
56  *      sk_filter - run a packet through a socket filter
57  *      @sk: sock associated with &sk_buff
58  *      @skb: buffer to filter
59  *
60  * Run the eBPF program and then cut skb->data to correct size returned by
61  * the program. If pkt_len is 0 we toss packet. If skb->len is smaller
62  * than pkt_len we keep whole skb->data. This is the socket level
63  * wrapper to BPF_PROG_RUN. It returns 0 if the packet should
64  * be accepted or -EPERM if the packet should be tossed.
65  *
66  */
67 int sk_filter(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
68 {
69         int err;
70         struct sk_filter *filter;
71
72         /*
73          * If the skb was allocated from pfmemalloc reserves, only
74          * allow SOCK_MEMALLOC sockets to use it as this socket is
75          * helping free memory
76          */
77         if (skb_pfmemalloc(skb) && !sock_flag(sk, SOCK_MEMALLOC))
78                 return -ENOMEM;
79
80         err = security_sock_rcv_skb(sk, skb);
81         if (err)
82                 return err;
83
84         rcu_read_lock();
85         filter = rcu_dereference(sk->sk_filter);
86         if (filter) {
87                 unsigned int pkt_len = bpf_prog_run_save_cb(filter->prog, skb);
88
89                 err = pkt_len ? pskb_trim(skb, pkt_len) : -EPERM;
90         }
91         rcu_read_unlock();
92
93         return err;
94 }
95 EXPORT_SYMBOL(sk_filter);
96
97 static u64 __skb_get_pay_offset(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
98 {
99         return skb_get_poff((struct sk_buff *)(unsigned long) ctx);
100 }
101
102 static u64 __skb_get_nlattr(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
103 {
104         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
105         struct nlattr *nla;
106
107         if (skb_is_nonlinear(skb))
108                 return 0;
109
110         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
111                 return 0;
112
113         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
114                 return 0;
115
116         nla = nla_find((struct nlattr *) &skb->data[a], skb->len - a, x);
117         if (nla)
118                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
119
120         return 0;
121 }
122
123 static u64 __skb_get_nlattr_nest(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
124 {
125         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
126         struct nlattr *nla;
127
128         if (skb_is_nonlinear(skb))
129                 return 0;
130
131         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
132                 return 0;
133
134         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
135                 return 0;
136
137         nla = (struct nlattr *) &skb->data[a];
138         if (nla->nla_len > skb->len - a)
139                 return 0;
140
141         nla = nla_find_nested(nla, x);
142         if (nla)
143                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
144
145         return 0;
146 }
147
148 static u64 __get_raw_cpu_id(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
149 {
150         return raw_smp_processor_id();
151 }
152
153 static u32 convert_skb_access(int skb_field, int dst_reg, int src_reg,
154                               struct bpf_insn *insn_buf)
155 {
156         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
157
158         switch (skb_field) {
159         case SKF_AD_MARK:
160                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
161
162                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
163                                       offsetof(struct sk_buff, mark));
164                 break;
165
166         case SKF_AD_PKTTYPE:
167                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_B, dst_reg, src_reg, PKT_TYPE_OFFSET());
168                 *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg, PKT_TYPE_MAX);
169 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
170                 *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, dst_reg, 5);
171 #endif
172                 break;
173
174         case SKF_AD_QUEUE:
175                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, queue_mapping) != 2);
176
177                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
178                                       offsetof(struct sk_buff, queue_mapping));
179                 break;
180
181         case SKF_AD_VLAN_TAG:
182         case SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
183                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_tci) != 2);
184                 BUILD_BUG_ON(VLAN_TAG_PRESENT != 0x1000);
185
186                 /* dst_reg = *(u16 *) (src_reg + offsetof(vlan_tci)) */
187                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
188                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_tci));
189                 if (skb_field == SKF_AD_VLAN_TAG) {
190                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg,
191                                                 ~VLAN_TAG_PRESENT);
192                 } else {
193                         /* dst_reg >>= 12 */
194                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, dst_reg, 12);
195                         /* dst_reg &= 1 */
196                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg, 1);
197                 }
198                 break;
199         }
200
201         return insn - insn_buf;
202 }
203
204 static bool convert_bpf_extensions(struct sock_filter *fp,
205                                    struct bpf_insn **insnp)
206 {
207         struct bpf_insn *insn = *insnp;
208         u32 cnt;
209
210         switch (fp->k) {
211         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PROTOCOL:
212                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
213
214                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(protocol)) */
215                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
216                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
217                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
218                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
219                 break;
220
221         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PKTTYPE:
222                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
223                 insn += cnt - 1;
224                 break;
225
226         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX:
227         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_HATYPE:
228                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
229                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, type) != 2);
230                 BUILD_BUG_ON(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)) < 0);
231
232                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
233                                       BPF_REG_TMP, BPF_REG_CTX,
234                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
235                 /* if (tmp != 0) goto pc + 1 */
236                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_TMP, 0, 1);
237                 *insn++ = BPF_EXIT_INSN();
238                 if (fp->k == SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX)
239                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
240                                             offsetof(struct net_device, ifindex));
241                 else
242                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
243                                             offsetof(struct net_device, type));
244                 break;
245
246         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_MARK:
247                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_MARK, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
248                 insn += cnt - 1;
249                 break;
250
251         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RXHASH:
252                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
253
254                 *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
255                                     offsetof(struct sk_buff, hash));
256                 break;
257
258         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_QUEUE:
259                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
260                 insn += cnt - 1;
261                 break;
262
263         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG:
264                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
265                                          BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
266                 insn += cnt - 1;
267                 break;
268
269         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
270                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
271                                          BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
272                 insn += cnt - 1;
273                 break;
274
275         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TPID:
276                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
277
278                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(vlan_proto)) */
279                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
280                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
281                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
282                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
283                 break;
284
285         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
286         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
287         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
288         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
289         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
290                 /* arg1 = CTX */
291                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG1, BPF_REG_CTX);
292                 /* arg2 = A */
293                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG2, BPF_REG_A);
294                 /* arg3 = X */
295                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG3, BPF_REG_X);
296                 /* Emit call(arg1=CTX, arg2=A, arg3=X) */
297                 switch (fp->k) {
298                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
299                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_pay_offset);
300                         break;
301                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
302                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr);
303                         break;
304                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
305                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr_nest);
306                         break;
307                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
308                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__get_raw_cpu_id);
309                         break;
310                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
311                         *insn = BPF_EMIT_CALL(bpf_user_rnd_u32);
312                         bpf_user_rnd_init_once();
313                         break;
314                 }
315                 break;
316
317         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_ALU_XOR_X:
318                 /* A ^= X */
319                 *insn = BPF_ALU32_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_X);
320                 break;
321
322         default:
323                 /* This is just a dummy call to avoid letting the compiler
324                  * evict __bpf_call_base() as an optimization. Placed here
325                  * where no-one bothers.
326                  */
327                 BUG_ON(__bpf_call_base(0, 0, 0, 0, 0) != 0);
328                 return false;
329         }
330
331         *insnp = insn;
332         return true;
333 }
334
335 /**
336  *      bpf_convert_filter - convert filter program
337  *      @prog: the user passed filter program
338  *      @len: the length of the user passed filter program
339  *      @new_prog: buffer where converted program will be stored
340  *      @new_len: pointer to store length of converted program
341  *
342  * Remap 'sock_filter' style BPF instruction set to 'sock_filter_ext' style.
343  * Conversion workflow:
344  *
345  * 1) First pass for calculating the new program length:
346  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len)
347  *
348  * 2) 2nd pass to remap in two passes: 1st pass finds new
349  *    jump offsets, 2nd pass remapping:
350  *   new_prog = kmalloc(sizeof(struct bpf_insn) * new_len);
351  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, new_prog, &new_len);
352  */
353 static int bpf_convert_filter(struct sock_filter *prog, int len,
354                               struct bpf_insn *new_prog, int *new_len)
355 {
356         int new_flen = 0, pass = 0, target, i;
357         struct bpf_insn *new_insn;
358         struct sock_filter *fp;
359         int *addrs = NULL;
360         u8 bpf_src;
361
362         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS * sizeof(u32) > MAX_BPF_STACK);
363         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_FP + 1 != MAX_BPF_REG);
364
365         if (len <= 0 || len > BPF_MAXINSNS)
366                 return -EINVAL;
367
368         if (new_prog) {
369                 addrs = kcalloc(len, sizeof(*addrs),
370                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
371                 if (!addrs)
372                         return -ENOMEM;
373         }
374
375 do_pass:
376         new_insn = new_prog;
377         fp = prog;
378
379         /* Classic BPF related prologue emission. */
380         if (new_insn) {
381                 /* Classic BPF expects A and X to be reset first. These need
382                  * to be guaranteed to be the first two instructions.
383                  */
384                 *new_insn++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_A);
385                 *new_insn++ = BPF_ALU64_REG(BPF_XOR, BPF_REG_X, BPF_REG_X);
386
387                 /* All programs must keep CTX in callee saved BPF_REG_CTX.
388                  * In eBPF case it's done by the compiler, here we need to
389                  * do this ourself. Initial CTX is present in BPF_REG_ARG1.
390                  */
391                 *new_insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_CTX, BPF_REG_ARG1);
392         } else {
393                 new_insn += 3;
394         }
395
396         for (i = 0; i < len; fp++, i++) {
397                 struct bpf_insn tmp_insns[6] = { };
398                 struct bpf_insn *insn = tmp_insns;
399
400                 if (addrs)
401                         addrs[i] = new_insn - new_prog;
402
403                 switch (fp->code) {
404                 /* All arithmetic insns and skb loads map as-is. */
405                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
406                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
407                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
408                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
409                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
410                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
411                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
412                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
413                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
414                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
415                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
416                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
417                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
418                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
419                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
420                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
421                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
422                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
423                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
424                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
425                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
426                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
427                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
428                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
429                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
430                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
431                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
432                         /* Check for overloaded BPF extension and
433                          * directly convert it if found, otherwise
434                          * just move on with mapping.
435                          */
436                         if (BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD &&
437                             BPF_MODE(fp->code) == BPF_ABS &&
438                             convert_bpf_extensions(fp, &insn))
439                                 break;
440
441                         *insn = BPF_RAW_INSN(fp->code, BPF_REG_A, BPF_REG_X, 0, fp->k);
442                         break;
443
444                 /* Jump transformation cannot use BPF block macros
445                  * everywhere as offset calculation and target updates
446                  * require a bit more work than the rest, i.e. jump
447                  * opcodes map as-is, but offsets need adjustment.
448                  */
449
450 #define BPF_EMIT_JMP                                                    \
451         do {                                                            \
452                 if (target >= len || target < 0)                        \
453                         goto err;                                       \
454                 insn->off = addrs ? addrs[target] - addrs[i] - 1 : 0;   \
455                 /* Adjust pc relative offset for 2nd or 3rd insn. */    \
456                 insn->off -= insn - tmp_insns;                          \
457         } while (0)
458
459                 case BPF_JMP | BPF_JA:
460                         target = i + fp->k + 1;
461                         insn->code = fp->code;
462                         BPF_EMIT_JMP;
463                         break;
464
465                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
466                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
467                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
468                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
469                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
470                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
471                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
472                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
473                         if (BPF_SRC(fp->code) == BPF_K && (int) fp->k < 0) {
474                                 /* BPF immediates are signed, zero extend
475                                  * immediate into tmp register and use it
476                                  * in compare insn.
477                                  */
478                                 *insn++ = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_TMP, fp->k);
479
480                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
481                                 insn->src_reg = BPF_REG_TMP;
482                                 bpf_src = BPF_X;
483                         } else {
484                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
485                                 insn->imm = fp->k;
486                                 bpf_src = BPF_SRC(fp->code);
487                                 insn->src_reg = bpf_src == BPF_X ? BPF_REG_X : 0;
488                         }
489
490                         /* Common case where 'jump_false' is next insn. */
491                         if (fp->jf == 0) {
492                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
493                                 target = i + fp->jt + 1;
494                                 BPF_EMIT_JMP;
495                                 break;
496                         }
497
498                         /* Convert JEQ into JNE when 'jump_true' is next insn. */
499                         if (fp->jt == 0 && BPF_OP(fp->code) == BPF_JEQ) {
500                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_JNE | bpf_src;
501                                 target = i + fp->jf + 1;
502                                 BPF_EMIT_JMP;
503                                 break;
504                         }
505
506                         /* Other jumps are mapped into two insns: Jxx and JA. */
507                         target = i + fp->jt + 1;
508                         insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
509                         BPF_EMIT_JMP;
510                         insn++;
511
512                         insn->code = BPF_JMP | BPF_JA;
513                         target = i + fp->jf + 1;
514                         BPF_EMIT_JMP;
515                         break;
516
517                 /* ldxb 4 * ([14] & 0xf) is remaped into 6 insns. */
518                 case BPF_LDX | BPF_MSH | BPF_B:
519                         /* tmp = A */
520                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_TMP, BPF_REG_A);
521                         /* A = BPF_R0 = *(u8 *) (skb->data + K) */
522                         *insn++ = BPF_LD_ABS(BPF_B, fp->k);
523                         /* A &= 0xf */
524                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A, 0xf);
525                         /* A <<= 2 */
526                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_A, 2);
527                         /* X = A */
528                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
529                         /* A = tmp */
530                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_TMP);
531                         break;
532
533                 /* RET_K is remaped into 2 insns. RET_A case doesn't need an
534                  * extra mov as BPF_REG_0 is already mapped into BPF_REG_A.
535                  */
536                 case BPF_RET | BPF_A:
537                 case BPF_RET | BPF_K:
538                         if (BPF_RVAL(fp->code) == BPF_K)
539                                 *insn++ = BPF_MOV32_RAW(BPF_K, BPF_REG_0,
540                                                         0, fp->k);
541                         *insn = BPF_EXIT_INSN();
542                         break;
543
544                 /* Store to stack. */
545                 case BPF_ST:
546                 case BPF_STX:
547                         *insn = BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_FP, BPF_CLASS(fp->code) ==
548                                             BPF_ST ? BPF_REG_A : BPF_REG_X,
549                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
550                         break;
551
552                 /* Load from stack. */
553                 case BPF_LD | BPF_MEM:
554                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
555                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD  ?
556                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_FP,
557                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
558                         break;
559
560                 /* A = K or X = K */
561                 case BPF_LD | BPF_IMM:
562                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
563                         *insn = BPF_MOV32_IMM(BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
564                                               BPF_REG_A : BPF_REG_X, fp->k);
565                         break;
566
567                 /* X = A */
568                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
569                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
570                         break;
571
572                 /* A = X */
573                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
574                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_X);
575                         break;
576
577                 /* A = skb->len or X = skb->len */
578                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
579                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
580                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
581                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_CTX,
582                                             offsetof(struct sk_buff, len));
583                         break;
584
585                 /* Access seccomp_data fields. */
586                 case BPF_LDX | BPF_ABS | BPF_W:
587                         /* A = *(u32 *) (ctx + K) */
588                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, fp->k);
589                         break;
590
591                 /* Unknown instruction. */
592                 default:
593                         goto err;
594                 }
595
596                 insn++;
597                 if (new_prog)
598                         memcpy(new_insn, tmp_insns,
599                                sizeof(*insn) * (insn - tmp_insns));
600                 new_insn += insn - tmp_insns;
601         }
602
603         if (!new_prog) {
604                 /* Only calculating new length. */
605                 *new_len = new_insn - new_prog;
606                 return 0;
607         }
608
609         pass++;
610         if (new_flen != new_insn - new_prog) {
611                 new_flen = new_insn - new_prog;
612                 if (pass > 2)
613                         goto err;
614                 goto do_pass;
615         }
616
617         kfree(addrs);
618         BUG_ON(*new_len != new_flen);
619         return 0;
620 err:
621         kfree(addrs);
622         return -EINVAL;
623 }
624
625 /* Security:
626  *
627  * As we dont want to clear mem[] array for each packet going through
628  * __bpf_prog_run(), we check that filter loaded by user never try to read
629  * a cell if not previously written, and we check all branches to be sure
630  * a malicious user doesn't try to abuse us.
631  */
632 static int check_load_and_stores(const struct sock_filter *filter, int flen)
633 {
634         u16 *masks, memvalid = 0; /* One bit per cell, 16 cells */
635         int pc, ret = 0;
636
637         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS > 16);
638
639         masks = kmalloc_array(flen, sizeof(*masks), GFP_KERNEL);
640         if (!masks)
641                 return -ENOMEM;
642
643         memset(masks, 0xff, flen * sizeof(*masks));
644
645         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
646                 memvalid &= masks[pc];
647
648                 switch (filter[pc].code) {
649                 case BPF_ST:
650                 case BPF_STX:
651                         memvalid |= (1 << filter[pc].k);
652                         break;
653                 case BPF_LD | BPF_MEM:
654                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
655                         if (!(memvalid & (1 << filter[pc].k))) {
656                                 ret = -EINVAL;
657                                 goto error;
658                         }
659                         break;
660                 case BPF_JMP | BPF_JA:
661                         /* A jump must set masks on target */
662                         masks[pc + 1 + filter[pc].k] &= memvalid;
663                         memvalid = ~0;
664                         break;
665                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
666                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
667                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
668                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
669                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
670                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
671                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
672                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
673                         /* A jump must set masks on targets */
674                         masks[pc + 1 + filter[pc].jt] &= memvalid;
675                         masks[pc + 1 + filter[pc].jf] &= memvalid;
676                         memvalid = ~0;
677                         break;
678                 }
679         }
680 error:
681         kfree(masks);
682         return ret;
683 }
684
685 static bool chk_code_allowed(u16 code_to_probe)
686 {
687         static const bool codes[] = {
688                 /* 32 bit ALU operations */
689                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] = true,
690                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] = true,
691                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] = true,
692                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] = true,
693                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K] = true,
694                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X] = true,
695                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K] = true,
696                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X] = true,
697                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K] = true,
698                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X] = true,
699                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] = true,
700                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] = true,
701                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] = true,
702                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] = true,
703                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] = true,
704                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] = true,
705                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] = true,
706                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X] = true,
707                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K] = true,
708                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X] = true,
709                 [BPF_ALU | BPF_NEG] = true,
710                 /* Load instructions */
711                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS] = true,
712                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS] = true,
713                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS] = true,
714                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN] = true,
715                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_IND] = true,
716                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_IND] = true,
717                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_IND] = true,
718                 [BPF_LD | BPF_IMM] = true,
719                 [BPF_LD | BPF_MEM] = true,
720                 [BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN] = true,
721                 [BPF_LDX | BPF_B | BPF_MSH] = true,
722                 [BPF_LDX | BPF_IMM] = true,
723                 [BPF_LDX | BPF_MEM] = true,
724                 /* Store instructions */
725                 [BPF_ST] = true,
726                 [BPF_STX] = true,
727                 /* Misc instructions */
728                 [BPF_MISC | BPF_TAX] = true,
729                 [BPF_MISC | BPF_TXA] = true,
730                 /* Return instructions */
731                 [BPF_RET | BPF_K] = true,
732                 [BPF_RET | BPF_A] = true,
733                 /* Jump instructions */
734                 [BPF_JMP | BPF_JA] = true,
735                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] = true,
736                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] = true,
737                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] = true,
738                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] = true,
739                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] = true,
740                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] = true,
741                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] = true,
742                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] = true,
743         };
744
745         if (code_to_probe >= ARRAY_SIZE(codes))
746                 return false;
747
748         return codes[code_to_probe];
749 }
750
751 /**
752  *      bpf_check_classic - verify socket filter code
753  *      @filter: filter to verify
754  *      @flen: length of filter
755  *
756  * Check the user's filter code. If we let some ugly
757  * filter code slip through kaboom! The filter must contain
758  * no references or jumps that are out of range, no illegal
759  * instructions, and must end with a RET instruction.
760  *
761  * All jumps are forward as they are not signed.
762  *
763  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
764  */
765 static int bpf_check_classic(const struct sock_filter *filter,
766                              unsigned int flen)
767 {
768         bool anc_found;
769         int pc;
770
771         if (flen == 0 || flen > BPF_MAXINSNS)
772                 return -EINVAL;
773
774         /* Check the filter code now */
775         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
776                 const struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
777
778                 /* May we actually operate on this code? */
779                 if (!chk_code_allowed(ftest->code))
780                         return -EINVAL;
781
782                 /* Some instructions need special checks */
783                 switch (ftest->code) {
784                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
785                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
786                         /* Check for division by zero */
787                         if (ftest->k == 0)
788                                 return -EINVAL;
789                         break;
790                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
791                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
792                         if (ftest->k >= 32)
793                                 return -EINVAL;
794                         break;
795                 case BPF_LD | BPF_MEM:
796                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
797                 case BPF_ST:
798                 case BPF_STX:
799                         /* Check for invalid memory addresses */
800                         if (ftest->k >= BPF_MEMWORDS)
801                                 return -EINVAL;
802                         break;
803                 case BPF_JMP | BPF_JA:
804                         /* Note, the large ftest->k might cause loops.
805                          * Compare this with conditional jumps below,
806                          * where offsets are limited. --ANK (981016)
807                          */
808                         if (ftest->k >= (unsigned int)(flen - pc - 1))
809                                 return -EINVAL;
810                         break;
811                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
812                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
813                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
814                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
815                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
816                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
817                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
818                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
819                         /* Both conditionals must be safe */
820                         if (pc + ftest->jt + 1 >= flen ||
821                             pc + ftest->jf + 1 >= flen)
822                                 return -EINVAL;
823                         break;
824                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
825                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
826                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
827                         anc_found = false;
828                         if (bpf_anc_helper(ftest) & BPF_ANC)
829                                 anc_found = true;
830                         /* Ancillary operation unknown or unsupported */
831                         if (anc_found == false && ftest->k >= SKF_AD_OFF)
832                                 return -EINVAL;
833                 }
834         }
835
836         /* Last instruction must be a RET code */
837         switch (filter[flen - 1].code) {
838         case BPF_RET | BPF_K:
839         case BPF_RET | BPF_A:
840                 return check_load_and_stores(filter, flen);
841         }
842
843         return -EINVAL;
844 }
845
846 static int bpf_prog_store_orig_filter(struct bpf_prog *fp,
847                                       const struct sock_fprog *fprog)
848 {
849         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
850         struct sock_fprog_kern *fkprog;
851
852         fp->orig_prog = kmalloc(sizeof(*fkprog), GFP_KERNEL);
853         if (!fp->orig_prog)
854                 return -ENOMEM;
855
856         fkprog = fp->orig_prog;
857         fkprog->len = fprog->len;
858
859         fkprog->filter = kmemdup(fp->insns, fsize,
860                                  GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
861         if (!fkprog->filter) {
862                 kfree(fp->orig_prog);
863                 return -ENOMEM;
864         }
865
866         return 0;
867 }
868
869 static void bpf_release_orig_filter(struct bpf_prog *fp)
870 {
871         struct sock_fprog_kern *fprog = fp->orig_prog;
872
873         if (fprog) {
874                 kfree(fprog->filter);
875                 kfree(fprog);
876         }
877 }
878
879 static void __bpf_prog_release(struct bpf_prog *prog)
880 {
881         if (prog->type == BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
882                 bpf_prog_put(prog);
883         } else {
884                 bpf_release_orig_filter(prog);
885                 bpf_prog_free(prog);
886         }
887 }
888
889 static void __sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
890 {
891         __bpf_prog_release(fp->prog);
892         kfree(fp);
893 }
894
895 /**
896  *      sk_filter_release_rcu - Release a socket filter by rcu_head
897  *      @rcu: rcu_head that contains the sk_filter to free
898  */
899 static void sk_filter_release_rcu(struct rcu_head *rcu)
900 {
901         struct sk_filter *fp = container_of(rcu, struct sk_filter, rcu);
902
903         __sk_filter_release(fp);
904 }
905
906 /**
907  *      sk_filter_release - release a socket filter
908  *      @fp: filter to remove
909  *
910  *      Remove a filter from a socket and release its resources.
911  */
912 static void sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
913 {
914         if (atomic_dec_and_test(&fp->refcnt))
915                 call_rcu(&fp->rcu, sk_filter_release_rcu);
916 }
917
918 void sk_filter_uncharge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
919 {
920         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
921
922         atomic_sub(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
923         sk_filter_release(fp);
924 }
925
926 /* try to charge the socket memory if there is space available
927  * return true on success
928  */
929 bool sk_filter_charge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
930 {
931         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
932
933         /* same check as in sock_kmalloc() */
934         if (filter_size <= sysctl_optmem_max &&
935             atomic_read(&sk->sk_omem_alloc) + filter_size < sysctl_optmem_max) {
936                 atomic_inc(&fp->refcnt);
937                 atomic_add(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
938                 return true;
939         }
940         return false;
941 }
942
943 static struct bpf_prog *bpf_migrate_filter(struct bpf_prog *fp)
944 {
945         struct sock_filter *old_prog;
946         struct bpf_prog *old_fp;
947         int err, new_len, old_len = fp->len;
948
949         /* We are free to overwrite insns et al right here as it
950          * won't be used at this point in time anymore internally
951          * after the migration to the internal BPF instruction
952          * representation.
953          */
954         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct sock_filter) !=
955                      sizeof(struct bpf_insn));
956
957         /* Conversion cannot happen on overlapping memory areas,
958          * so we need to keep the user BPF around until the 2nd
959          * pass. At this time, the user BPF is stored in fp->insns.
960          */
961         old_prog = kmemdup(fp->insns, old_len * sizeof(struct sock_filter),
962                            GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
963         if (!old_prog) {
964                 err = -ENOMEM;
965                 goto out_err;
966         }
967
968         /* 1st pass: calculate the new program length. */
969         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len);
970         if (err)
971                 goto out_err_free;
972
973         /* Expand fp for appending the new filter representation. */
974         old_fp = fp;
975         fp = bpf_prog_realloc(old_fp, bpf_prog_size(new_len), 0);
976         if (!fp) {
977                 /* The old_fp is still around in case we couldn't
978                  * allocate new memory, so uncharge on that one.
979                  */
980                 fp = old_fp;
981                 err = -ENOMEM;
982                 goto out_err_free;
983         }
984
985         fp->len = new_len;
986
987         /* 2nd pass: remap sock_filter insns into bpf_insn insns. */
988         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, fp->insnsi, &new_len);
989         if (err)
990                 /* 2nd bpf_convert_filter() can fail only if it fails
991                  * to allocate memory, remapping must succeed. Note,
992                  * that at this time old_fp has already been released
993                  * by krealloc().
994                  */
995                 goto out_err_free;
996
997         /* We are guaranteed to never error here with cBPF to eBPF
998          * transitions, since there's no issue with type compatibility
999          * checks on program arrays.
1000          */
1001         fp = bpf_prog_select_runtime(fp, &err);
1002
1003         kfree(old_prog);
1004         return fp;
1005
1006 out_err_free:
1007         kfree(old_prog);
1008 out_err:
1009         __bpf_prog_release(fp);
1010         return ERR_PTR(err);
1011 }
1012
1013 static struct bpf_prog *bpf_prepare_filter(struct bpf_prog *fp,
1014                                            bpf_aux_classic_check_t trans)
1015 {
1016         int err;
1017
1018         fp->bpf_func = NULL;
1019         fp->jited = 0;
1020
1021         err = bpf_check_classic(fp->insns, fp->len);
1022         if (err) {
1023                 __bpf_prog_release(fp);
1024                 return ERR_PTR(err);
1025         }
1026
1027         /* There might be additional checks and transformations
1028          * needed on classic filters, f.e. in case of seccomp.
1029          */
1030         if (trans) {
1031                 err = trans(fp->insns, fp->len);
1032                 if (err) {
1033                         __bpf_prog_release(fp);
1034                         return ERR_PTR(err);
1035                 }
1036         }
1037
1038         /* Probe if we can JIT compile the filter and if so, do
1039          * the compilation of the filter.
1040          */
1041         bpf_jit_compile(fp);
1042
1043         /* JIT compiler couldn't process this filter, so do the
1044          * internal BPF translation for the optimized interpreter.
1045          */
1046         if (!fp->jited)
1047                 fp = bpf_migrate_filter(fp);
1048
1049         return fp;
1050 }
1051
1052 /**
1053  *      bpf_prog_create - create an unattached filter
1054  *      @pfp: the unattached filter that is created
1055  *      @fprog: the filter program
1056  *
1057  * Create a filter independent of any socket. We first run some
1058  * sanity checks on it to make sure it does not explode on us later.
1059  * If an error occurs or there is insufficient memory for the filter
1060  * a negative errno code is returned. On success the return is zero.
1061  */
1062 int bpf_prog_create(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog_kern *fprog)
1063 {
1064         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1065         struct bpf_prog *fp;
1066
1067         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1068         if (fprog->filter == NULL)
1069                 return -EINVAL;
1070
1071         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1072         if (!fp)
1073                 return -ENOMEM;
1074
1075         memcpy(fp->insns, fprog->filter, fsize);
1076
1077         fp->len = fprog->len;
1078         /* Since unattached filters are not copied back to user
1079          * space through sk_get_filter(), we do not need to hold
1080          * a copy here, and can spare us the work.
1081          */
1082         fp->orig_prog = NULL;
1083
1084         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1085          * memory in case something goes wrong.
1086          */
1087         fp = bpf_prepare_filter(fp, NULL);
1088         if (IS_ERR(fp))
1089                 return PTR_ERR(fp);
1090
1091         *pfp = fp;
1092         return 0;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create);
1095
1096 /**
1097  *      bpf_prog_create_from_user - create an unattached filter from user buffer
1098  *      @pfp: the unattached filter that is created
1099  *      @fprog: the filter program
1100  *      @trans: post-classic verifier transformation handler
1101  *      @save_orig: save classic BPF program
1102  *
1103  * This function effectively does the same as bpf_prog_create(), only
1104  * that it builds up its insns buffer from user space provided buffer.
1105  * It also allows for passing a bpf_aux_classic_check_t handler.
1106  */
1107 int bpf_prog_create_from_user(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog *fprog,
1108                               bpf_aux_classic_check_t trans, bool save_orig)
1109 {
1110         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1111         struct bpf_prog *fp;
1112         int err;
1113
1114         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1115         if (fprog->filter == NULL)
1116                 return -EINVAL;
1117
1118         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1119         if (!fp)
1120                 return -ENOMEM;
1121
1122         if (copy_from_user(fp->insns, fprog->filter, fsize)) {
1123                 __bpf_prog_free(fp);
1124                 return -EFAULT;
1125         }
1126
1127         fp->len = fprog->len;
1128         fp->orig_prog = NULL;
1129
1130         if (save_orig) {
1131                 err = bpf_prog_store_orig_filter(fp, fprog);
1132                 if (err) {
1133                         __bpf_prog_free(fp);
1134                         return -ENOMEM;
1135                 }
1136         }
1137
1138         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1139          * memory in case something goes wrong.
1140          */
1141         fp = bpf_prepare_filter(fp, trans);
1142         if (IS_ERR(fp))
1143                 return PTR_ERR(fp);
1144
1145         *pfp = fp;
1146         return 0;
1147 }
1148 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create_from_user);
1149
1150 void bpf_prog_destroy(struct bpf_prog *fp)
1151 {
1152         __bpf_prog_release(fp);
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_destroy);
1155
1156 static int __sk_attach_prog(struct bpf_prog *prog, struct sock *sk)
1157 {
1158         struct sk_filter *fp, *old_fp;
1159
1160         fp = kmalloc(sizeof(*fp), GFP_KERNEL);
1161         if (!fp)
1162                 return -ENOMEM;
1163
1164         fp->prog = prog;
1165         atomic_set(&fp->refcnt, 0);
1166
1167         if (!sk_filter_charge(sk, fp)) {
1168                 kfree(fp);
1169                 return -ENOMEM;
1170         }
1171
1172         old_fp = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1173                                            lockdep_sock_is_held(sk));
1174         rcu_assign_pointer(sk->sk_filter, fp);
1175
1176         if (old_fp)
1177                 sk_filter_uncharge(sk, old_fp);
1178
1179         return 0;
1180 }
1181
1182 static int __reuseport_attach_prog(struct bpf_prog *prog, struct sock *sk)
1183 {
1184         struct bpf_prog *old_prog;
1185         int err;
1186
1187         if (bpf_prog_size(prog->len) > sysctl_optmem_max)
1188                 return -ENOMEM;
1189
1190         if (sk_unhashed(sk) && sk->sk_reuseport) {
1191                 err = reuseport_alloc(sk);
1192                 if (err)
1193                         return err;
1194         } else if (!rcu_access_pointer(sk->sk_reuseport_cb)) {
1195                 /* The socket wasn't bound with SO_REUSEPORT */
1196                 return -EINVAL;
1197         }
1198
1199         old_prog = reuseport_attach_prog(sk, prog);
1200         if (old_prog)
1201                 bpf_prog_destroy(old_prog);
1202
1203         return 0;
1204 }
1205
1206 static
1207 struct bpf_prog *__get_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1208 {
1209         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1210         unsigned int bpf_fsize = bpf_prog_size(fprog->len);
1211         struct bpf_prog *prog;
1212         int err;
1213
1214         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1215                 return ERR_PTR(-EPERM);
1216
1217         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1218         if (fprog->filter == NULL)
1219                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1220
1221         prog = bpf_prog_alloc(bpf_fsize, 0);
1222         if (!prog)
1223                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1224
1225         if (copy_from_user(prog->insns, fprog->filter, fsize)) {
1226                 __bpf_prog_free(prog);
1227                 return ERR_PTR(-EFAULT);
1228         }
1229
1230         prog->len = fprog->len;
1231
1232         err = bpf_prog_store_orig_filter(prog, fprog);
1233         if (err) {
1234                 __bpf_prog_free(prog);
1235                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1236         }
1237
1238         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1239          * memory in case something goes wrong.
1240          */
1241         return bpf_prepare_filter(prog, NULL);
1242 }
1243
1244 /**
1245  *      sk_attach_filter - attach a socket filter
1246  *      @fprog: the filter program
1247  *      @sk: the socket to use
1248  *
1249  * Attach the user's filter code. We first run some sanity checks on
1250  * it to make sure it does not explode on us later. If an error
1251  * occurs or there is insufficient memory for the filter a negative
1252  * errno code is returned. On success the return is zero.
1253  */
1254 int sk_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1255 {
1256         struct bpf_prog *prog = __get_filter(fprog, sk);
1257         int err;
1258
1259         if (IS_ERR(prog))
1260                 return PTR_ERR(prog);
1261
1262         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1263         if (err < 0) {
1264                 __bpf_prog_release(prog);
1265                 return err;
1266         }
1267
1268         return 0;
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_attach_filter);
1271
1272 int sk_reuseport_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1273 {
1274         struct bpf_prog *prog = __get_filter(fprog, sk);
1275         int err;
1276
1277         if (IS_ERR(prog))
1278                 return PTR_ERR(prog);
1279
1280         err = __reuseport_attach_prog(prog, sk);
1281         if (err < 0) {
1282                 __bpf_prog_release(prog);
1283                 return err;
1284         }
1285
1286         return 0;
1287 }
1288
1289 static struct bpf_prog *__get_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1290 {
1291         struct bpf_prog *prog;
1292
1293         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1294                 return ERR_PTR(-EPERM);
1295
1296         prog = bpf_prog_get(ufd);
1297         if (IS_ERR(prog))
1298                 return prog;
1299
1300         if (prog->type != BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
1301                 bpf_prog_put(prog);
1302                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1303         }
1304
1305         return prog;
1306 }
1307
1308 int sk_attach_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1309 {
1310         struct bpf_prog *prog = __get_bpf(ufd, sk);
1311         int err;
1312
1313         if (IS_ERR(prog))
1314                 return PTR_ERR(prog);
1315
1316         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1317         if (err < 0) {
1318                 bpf_prog_put(prog);
1319                 return err;
1320         }
1321
1322         return 0;
1323 }
1324
1325 int sk_reuseport_attach_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1326 {
1327         struct bpf_prog *prog = __get_bpf(ufd, sk);
1328         int err;
1329
1330         if (IS_ERR(prog))
1331                 return PTR_ERR(prog);
1332
1333         err = __reuseport_attach_prog(prog, sk);
1334         if (err < 0) {
1335                 bpf_prog_put(prog);
1336                 return err;
1337         }
1338
1339         return 0;
1340 }
1341
1342 struct bpf_scratchpad {
1343         union {
1344                 __be32 diff[MAX_BPF_STACK / sizeof(__be32)];
1345                 u8     buff[MAX_BPF_STACK];
1346         };
1347 };
1348
1349 static DEFINE_PER_CPU(struct bpf_scratchpad, bpf_sp);
1350
1351 static inline int bpf_try_make_writable(struct sk_buff *skb,
1352                                         unsigned int write_len)
1353 {
1354         int err;
1355
1356         if (!skb_cloned(skb))
1357                 return 0;
1358         if (skb_clone_writable(skb, write_len))
1359                 return 0;
1360         err = pskb_expand_head(skb, 0, 0, GFP_ATOMIC);
1361         if (!err)
1362                 bpf_compute_data_end(skb);
1363         return err;
1364 }
1365
1366 static u64 bpf_skb_store_bytes(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 flags)
1367 {
1368         struct bpf_scratchpad *sp = this_cpu_ptr(&bpf_sp);
1369         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1370         int offset = (int) r2;
1371         void *from = (void *) (long) r3;
1372         unsigned int len = (unsigned int) r4;
1373         void *ptr;
1374
1375         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_RECOMPUTE_CSUM | BPF_F_INVALIDATE_HASH)))
1376                 return -EINVAL;
1377
1378         /* bpf verifier guarantees that:
1379          * 'from' pointer points to bpf program stack
1380          * 'len' bytes of it were initialized
1381          * 'len' > 0
1382          * 'skb' is a valid pointer to 'struct sk_buff'
1383          *
1384          * so check for invalid 'offset' and too large 'len'
1385          */
1386         if (unlikely((u32) offset > 0xffff || len > sizeof(sp->buff)))
1387                 return -EFAULT;
1388         if (unlikely(bpf_try_make_writable(skb, offset + len)))
1389                 return -EFAULT;
1390
1391         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, len, sp->buff);
1392         if (unlikely(!ptr))
1393                 return -EFAULT;
1394
1395         if (flags & BPF_F_RECOMPUTE_CSUM)
1396                 skb_postpull_rcsum(skb, ptr, len);
1397
1398         memcpy(ptr, from, len);
1399
1400         if (ptr == sp->buff)
1401                 /* skb_store_bits cannot return -EFAULT here */
1402                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, len);
1403
1404         if (flags & BPF_F_RECOMPUTE_CSUM)
1405                 skb_postpush_rcsum(skb, ptr, len);
1406         if (flags & BPF_F_INVALIDATE_HASH)
1407                 skb_clear_hash(skb);
1408
1409         return 0;
1410 }
1411
1412 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_store_bytes_proto = {
1413         .func           = bpf_skb_store_bytes,
1414         .gpl_only       = false,
1415         .ret_type       = RET_INTEGER,
1416         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1417         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1418         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1419         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1420         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1421 };
1422
1423 static u64 bpf_skb_load_bytes(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1424 {
1425         const struct sk_buff *skb = (const struct sk_buff *)(unsigned long) r1;
1426         int offset = (int) r2;
1427         void *to = (void *)(unsigned long) r3;
1428         unsigned int len = (unsigned int) r4;
1429         void *ptr;
1430
1431         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1432                 goto err_clear;
1433
1434         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, len, to);
1435         if (unlikely(!ptr))
1436                 goto err_clear;
1437         if (ptr != to)
1438                 memcpy(to, ptr, len);
1439
1440         return 0;
1441 err_clear:
1442         memset(to, 0, len);
1443         return -EFAULT;
1444 }
1445
1446 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_load_bytes_proto = {
1447         .func           = bpf_skb_load_bytes,
1448         .gpl_only       = false,
1449         .ret_type       = RET_INTEGER,
1450         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1451         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1452         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_RAW_STACK,
1453         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1454 };
1455
1456 static u64 bpf_l3_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1457 {
1458         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1459         int offset = (int) r2;
1460         __sum16 sum, *ptr;
1461
1462         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_HDR_FIELD_MASK)))
1463                 return -EINVAL;
1464         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1465                 return -EFAULT;
1466         if (unlikely(bpf_try_make_writable(skb, offset + sizeof(sum))))
1467                 return -EFAULT;
1468
1469         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, sizeof(sum), &sum);
1470         if (unlikely(!ptr))
1471                 return -EFAULT;
1472
1473         switch (flags & BPF_F_HDR_FIELD_MASK) {
1474         case 0:
1475                 if (unlikely(from != 0))
1476                         return -EINVAL;
1477
1478                 csum_replace_by_diff(ptr, to);
1479                 break;
1480         case 2:
1481                 csum_replace2(ptr, from, to);
1482                 break;
1483         case 4:
1484                 csum_replace4(ptr, from, to);
1485                 break;
1486         default:
1487                 return -EINVAL;
1488         }
1489
1490         if (ptr == &sum)
1491                 /* skb_store_bits guaranteed to not return -EFAULT here */
1492                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, sizeof(sum));
1493
1494         return 0;
1495 }
1496
1497 static const struct bpf_func_proto bpf_l3_csum_replace_proto = {
1498         .func           = bpf_l3_csum_replace,
1499         .gpl_only       = false,
1500         .ret_type       = RET_INTEGER,
1501         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1502         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1503         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1504         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1505         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1506 };
1507
1508 static u64 bpf_l4_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1509 {
1510         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1511         bool is_pseudo = flags & BPF_F_PSEUDO_HDR;
1512         bool is_mmzero = flags & BPF_F_MARK_MANGLED_0;
1513         int offset = (int) r2;
1514         __sum16 sum, *ptr;
1515
1516         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_MARK_MANGLED_0 | BPF_F_PSEUDO_HDR |
1517                                BPF_F_HDR_FIELD_MASK)))
1518                 return -EINVAL;
1519         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1520                 return -EFAULT;
1521         if (unlikely(bpf_try_make_writable(skb, offset + sizeof(sum))))
1522                 return -EFAULT;
1523
1524         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, sizeof(sum), &sum);
1525         if (unlikely(!ptr))
1526                 return -EFAULT;
1527         if (is_mmzero && !*ptr)
1528                 return 0;
1529
1530         switch (flags & BPF_F_HDR_FIELD_MASK) {
1531         case 0:
1532                 if (unlikely(from != 0))
1533                         return -EINVAL;
1534
1535                 inet_proto_csum_replace_by_diff(ptr, skb, to, is_pseudo);
1536                 break;
1537         case 2:
1538                 inet_proto_csum_replace2(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1539                 break;
1540         case 4:
1541                 inet_proto_csum_replace4(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1542                 break;
1543         default:
1544                 return -EINVAL;
1545         }
1546
1547         if (is_mmzero && !*ptr)
1548                 *ptr = CSUM_MANGLED_0;
1549         if (ptr == &sum)
1550                 /* skb_store_bits guaranteed to not return -EFAULT here */
1551                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, sizeof(sum));
1552
1553         return 0;
1554 }
1555
1556 static const struct bpf_func_proto bpf_l4_csum_replace_proto = {
1557         .func           = bpf_l4_csum_replace,
1558         .gpl_only       = false,
1559         .ret_type       = RET_INTEGER,
1560         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1561         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1562         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1563         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1564         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1565 };
1566
1567 static u64 bpf_csum_diff(u64 r1, u64 from_size, u64 r3, u64 to_size, u64 seed)
1568 {
1569         struct bpf_scratchpad *sp = this_cpu_ptr(&bpf_sp);
1570         u64 diff_size = from_size + to_size;
1571         __be32 *from = (__be32 *) (long) r1;
1572         __be32 *to   = (__be32 *) (long) r3;
1573         int i, j = 0;
1574
1575         /* This is quite flexible, some examples:
1576          *
1577          * from_size == 0, to_size > 0,  seed := csum --> pushing data
1578          * from_size > 0,  to_size == 0, seed := csum --> pulling data
1579          * from_size > 0,  to_size > 0,  seed := 0    --> diffing data
1580          *
1581          * Even for diffing, from_size and to_size don't need to be equal.
1582          */
1583         if (unlikely(((from_size | to_size) & (sizeof(__be32) - 1)) ||
1584                      diff_size > sizeof(sp->diff)))
1585                 return -EINVAL;
1586
1587         for (i = 0; i < from_size / sizeof(__be32); i++, j++)
1588                 sp->diff[j] = ~from[i];
1589         for (i = 0; i <   to_size / sizeof(__be32); i++, j++)
1590                 sp->diff[j] = to[i];
1591
1592         return csum_partial(sp->diff, diff_size, seed);
1593 }
1594
1595 static const struct bpf_func_proto bpf_csum_diff_proto = {
1596         .func           = bpf_csum_diff,
1597         .gpl_only       = false,
1598         .ret_type       = RET_INTEGER,
1599         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1600         .arg2_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO,
1601         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1602         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE_OR_ZERO,
1603         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1604 };
1605
1606 static u64 bpf_clone_redirect(u64 r1, u64 ifindex, u64 flags, u64 r4, u64 r5)
1607 {
1608         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1, *skb2;
1609         struct net_device *dev;
1610
1611         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_INGRESS)))
1612                 return -EINVAL;
1613
1614         dev = dev_get_by_index_rcu(dev_net(skb->dev), ifindex);
1615         if (unlikely(!dev))
1616                 return -EINVAL;
1617
1618         skb2 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1619         if (unlikely(!skb2))
1620                 return -ENOMEM;
1621
1622         if (flags & BPF_F_INGRESS) {
1623                 if (skb_at_tc_ingress(skb2))
1624                         skb_postpush_rcsum(skb2, skb_mac_header(skb2),
1625                                            skb2->mac_len);
1626                 return dev_forward_skb(dev, skb2);
1627         }
1628
1629         skb2->dev = dev;
1630         return dev_queue_xmit(skb2);
1631 }
1632
1633 static const struct bpf_func_proto bpf_clone_redirect_proto = {
1634         .func           = bpf_clone_redirect,
1635         .gpl_only       = false,
1636         .ret_type       = RET_INTEGER,
1637         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1638         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1639         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1640 };
1641
1642 struct redirect_info {
1643         u32 ifindex;
1644         u32 flags;
1645 };
1646
1647 static DEFINE_PER_CPU(struct redirect_info, redirect_info);
1648
1649 static u64 bpf_redirect(u64 ifindex, u64 flags, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1650 {
1651         struct redirect_info *ri = this_cpu_ptr(&redirect_info);
1652
1653         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_INGRESS)))
1654                 return TC_ACT_SHOT;
1655
1656         ri->ifindex = ifindex;
1657         ri->flags = flags;
1658
1659         return TC_ACT_REDIRECT;
1660 }
1661
1662 int skb_do_redirect(struct sk_buff *skb)
1663 {
1664         struct redirect_info *ri = this_cpu_ptr(&redirect_info);
1665         struct net_device *dev;
1666
1667         dev = dev_get_by_index_rcu(dev_net(skb->dev), ri->ifindex);
1668         ri->ifindex = 0;
1669         if (unlikely(!dev)) {
1670                 kfree_skb(skb);
1671                 return -EINVAL;
1672         }
1673
1674         if (ri->flags & BPF_F_INGRESS) {
1675                 if (skb_at_tc_ingress(skb))
1676                         skb_postpush_rcsum(skb, skb_mac_header(skb),
1677                                            skb->mac_len);
1678                 return dev_forward_skb(dev, skb);
1679         }
1680
1681         skb->dev = dev;
1682         return dev_queue_xmit(skb);
1683 }
1684
1685 static const struct bpf_func_proto bpf_redirect_proto = {
1686         .func           = bpf_redirect,
1687         .gpl_only       = false,
1688         .ret_type       = RET_INTEGER,
1689         .arg1_type      = ARG_ANYTHING,
1690         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1691 };
1692
1693 static u64 bpf_get_cgroup_classid(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1694 {
1695         return task_get_classid((struct sk_buff *) (unsigned long) r1);
1696 }
1697
1698 static const struct bpf_func_proto bpf_get_cgroup_classid_proto = {
1699         .func           = bpf_get_cgroup_classid,
1700         .gpl_only       = false,
1701         .ret_type       = RET_INTEGER,
1702         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1703 };
1704
1705 static u64 bpf_get_route_realm(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1706 {
1707         return dst_tclassid((struct sk_buff *) (unsigned long) r1);
1708 }
1709
1710 static const struct bpf_func_proto bpf_get_route_realm_proto = {
1711         .func           = bpf_get_route_realm,
1712         .gpl_only       = false,
1713         .ret_type       = RET_INTEGER,
1714         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1715 };
1716
1717 static u64 bpf_skb_vlan_push(u64 r1, u64 r2, u64 vlan_tci, u64 r4, u64 r5)
1718 {
1719         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1720         __be16 vlan_proto = (__force __be16) r2;
1721         int ret;
1722
1723         if (unlikely(vlan_proto != htons(ETH_P_8021Q) &&
1724                      vlan_proto != htons(ETH_P_8021AD)))
1725                 vlan_proto = htons(ETH_P_8021Q);
1726
1727         ret = skb_vlan_push(skb, vlan_proto, vlan_tci);
1728         bpf_compute_data_end(skb);
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 const struct bpf_func_proto bpf_skb_vlan_push_proto = {
1733         .func           = bpf_skb_vlan_push,
1734         .gpl_only       = false,
1735         .ret_type       = RET_INTEGER,
1736         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1737         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1738         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1739 };
1740 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_skb_vlan_push_proto);
1741
1742 static u64 bpf_skb_vlan_pop(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
1743 {
1744         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1745         int ret;
1746
1747         ret = skb_vlan_pop(skb);
1748         bpf_compute_data_end(skb);
1749         return ret;
1750 }
1751
1752 const struct bpf_func_proto bpf_skb_vlan_pop_proto = {
1753         .func           = bpf_skb_vlan_pop,
1754         .gpl_only       = false,
1755         .ret_type       = RET_INTEGER,
1756         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1757 };
1758 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_skb_vlan_pop_proto);
1759
1760 bool bpf_helper_changes_skb_data(void *func)
1761 {
1762         if (func == bpf_skb_vlan_push)
1763                 return true;
1764         if (func == bpf_skb_vlan_pop)
1765                 return true;
1766         if (func == bpf_skb_store_bytes)
1767                 return true;
1768         if (func == bpf_l3_csum_replace)
1769                 return true;
1770         if (func == bpf_l4_csum_replace)
1771                 return true;
1772
1773         return false;
1774 }
1775
1776 static unsigned short bpf_tunnel_key_af(u64 flags)
1777 {
1778         return flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6 ? AF_INET6 : AF_INET;
1779 }
1780
1781 static u64 bpf_skb_get_tunnel_key(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 flags, u64 r5)
1782 {
1783         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1784         struct bpf_tunnel_key *to = (struct bpf_tunnel_key *) (long) r2;
1785         const struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
1786         u8 compat[sizeof(struct bpf_tunnel_key)];
1787         void *to_orig = to;
1788         int err;
1789
1790         if (unlikely(!info || (flags & ~(BPF_F_TUNINFO_IPV6)))) {
1791                 err = -EINVAL;
1792                 goto err_clear;
1793         }
1794         if (ip_tunnel_info_af(info) != bpf_tunnel_key_af(flags)) {
1795                 err = -EPROTO;
1796                 goto err_clear;
1797         }
1798         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key))) {
1799                 err = -EINVAL;
1800                 switch (size) {
1801                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_label):
1802                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_ext):
1803                         goto set_compat;
1804                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, remote_ipv6[1]):
1805                         /* Fixup deprecated structure layouts here, so we have
1806                          * a common path later on.
1807                          */
1808                         if (ip_tunnel_info_af(info) != AF_INET)
1809                                 goto err_clear;
1810 set_compat:
1811                         to = (struct bpf_tunnel_key *)compat;
1812                         break;
1813                 default:
1814                         goto err_clear;
1815                 }
1816         }
1817
1818         to->tunnel_id = be64_to_cpu(info->key.tun_id);
1819         to->tunnel_tos = info->key.tos;
1820         to->tunnel_ttl = info->key.ttl;
1821
1822         if (flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) {
1823                 memcpy(to->remote_ipv6, &info->key.u.ipv6.src,
1824                        sizeof(to->remote_ipv6));
1825                 to->tunnel_label = be32_to_cpu(info->key.label);
1826         } else {
1827                 to->remote_ipv4 = be32_to_cpu(info->key.u.ipv4.src);
1828         }
1829
1830         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key)))
1831                 memcpy(to_orig, to, size);
1832
1833         return 0;
1834 err_clear:
1835         memset(to_orig, 0, size);
1836         return err;
1837 }
1838
1839 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_get_tunnel_key_proto = {
1840         .func           = bpf_skb_get_tunnel_key,
1841         .gpl_only       = false,
1842         .ret_type       = RET_INTEGER,
1843         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1844         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_RAW_STACK,
1845         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1846         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1847 };
1848
1849 static u64 bpf_skb_get_tunnel_opt(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 r4, u64 r5)
1850 {
1851         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1852         u8 *to = (u8 *) (long) r2;
1853         const struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
1854         int err;
1855
1856         if (unlikely(!info ||
1857                      !(info->key.tun_flags & TUNNEL_OPTIONS_PRESENT))) {
1858                 err = -ENOENT;
1859                 goto err_clear;
1860         }
1861         if (unlikely(size < info->options_len)) {
1862                 err = -ENOMEM;
1863                 goto err_clear;
1864         }
1865
1866         ip_tunnel_info_opts_get(to, info);
1867         if (size > info->options_len)
1868                 memset(to + info->options_len, 0, size - info->options_len);
1869
1870         return info->options_len;
1871 err_clear:
1872         memset(to, 0, size);
1873         return err;
1874 }
1875
1876 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_get_tunnel_opt_proto = {
1877         .func           = bpf_skb_get_tunnel_opt,
1878         .gpl_only       = false,
1879         .ret_type       = RET_INTEGER,
1880         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1881         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_RAW_STACK,
1882         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1883 };
1884
1885 static struct metadata_dst __percpu *md_dst;
1886
1887 static u64 bpf_skb_set_tunnel_key(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 flags, u64 r5)
1888 {
1889         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1890         struct bpf_tunnel_key *from = (struct bpf_tunnel_key *) (long) r2;
1891         struct metadata_dst *md = this_cpu_ptr(md_dst);
1892         u8 compat[sizeof(struct bpf_tunnel_key)];
1893         struct ip_tunnel_info *info;
1894
1895         if (unlikely(flags & ~(BPF_F_TUNINFO_IPV6 | BPF_F_ZERO_CSUM_TX |
1896                                BPF_F_DONT_FRAGMENT)))
1897                 return -EINVAL;
1898         if (unlikely(size != sizeof(struct bpf_tunnel_key))) {
1899                 switch (size) {
1900                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_label):
1901                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, tunnel_ext):
1902                 case offsetof(struct bpf_tunnel_key, remote_ipv6[1]):
1903                         /* Fixup deprecated structure layouts here, so we have
1904                          * a common path later on.
1905                          */
1906                         memcpy(compat, from, size);
1907                         memset(compat + size, 0, sizeof(compat) - size);
1908                         from = (struct bpf_tunnel_key *)compat;
1909                         break;
1910                 default:
1911                         return -EINVAL;
1912                 }
1913         }
1914         if (unlikely((!(flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) && from->tunnel_label) ||
1915                      from->tunnel_ext))
1916                 return -EINVAL;
1917
1918         skb_dst_drop(skb);
1919         dst_hold((struct dst_entry *) md);
1920         skb_dst_set(skb, (struct dst_entry *) md);
1921
1922         info = &md->u.tun_info;
1923         info->mode = IP_TUNNEL_INFO_TX;
1924
1925         info->key.tun_flags = TUNNEL_KEY | TUNNEL_CSUM | TUNNEL_NOCACHE;
1926         if (flags & BPF_F_DONT_FRAGMENT)
1927                 info->key.tun_flags |= TUNNEL_DONT_FRAGMENT;
1928
1929         info->key.tun_id = cpu_to_be64(from->tunnel_id);
1930         info->key.tos = from->tunnel_tos;
1931         info->key.ttl = from->tunnel_ttl;
1932
1933         if (flags & BPF_F_TUNINFO_IPV6) {
1934                 info->mode |= IP_TUNNEL_INFO_IPV6;
1935                 memcpy(&info->key.u.ipv6.dst, from->remote_ipv6,
1936                        sizeof(from->remote_ipv6));
1937                 info->key.label = cpu_to_be32(from->tunnel_label) &
1938                                   IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1939         } else {
1940                 info->key.u.ipv4.dst = cpu_to_be32(from->remote_ipv4);
1941                 if (flags & BPF_F_ZERO_CSUM_TX)
1942                         info->key.tun_flags &= ~TUNNEL_CSUM;
1943         }
1944
1945         return 0;
1946 }
1947
1948 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_set_tunnel_key_proto = {
1949         .func           = bpf_skb_set_tunnel_key,
1950         .gpl_only       = false,
1951         .ret_type       = RET_INTEGER,
1952         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1953         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1954         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1955         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1956 };
1957
1958 static u64 bpf_skb_set_tunnel_opt(u64 r1, u64 r2, u64 size, u64 r4, u64 r5)
1959 {
1960         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1961         u8 *from = (u8 *) (long) r2;
1962         struct ip_tunnel_info *info = skb_tunnel_info(skb);
1963         const struct metadata_dst *md = this_cpu_ptr(md_dst);
1964
1965         if (unlikely(info != &md->u.tun_info || (size & (sizeof(u32) - 1))))
1966                 return -EINVAL;
1967         if (unlikely(size > IP_TUNNEL_OPTS_MAX))
1968                 return -ENOMEM;
1969
1970         ip_tunnel_info_opts_set(info, from, size);
1971
1972         return 0;
1973 }
1974
1975 static const struct bpf_func_proto bpf_skb_set_tunnel_opt_proto = {
1976         .func           = bpf_skb_set_tunnel_opt,
1977         .gpl_only       = false,
1978         .ret_type       = RET_INTEGER,
1979         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1980         .arg2_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1981         .arg3_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1982 };
1983
1984 static const struct bpf_func_proto *
1985 bpf_get_skb_set_tunnel_proto(enum bpf_func_id which)
1986 {
1987         if (!md_dst) {
1988                 /* Race is not possible, since it's called from verifier
1989                  * that is holding verifier mutex.
1990                  */
1991                 md_dst = metadata_dst_alloc_percpu(IP_TUNNEL_OPTS_MAX,
1992                                                    GFP_KERNEL);
1993                 if (!md_dst)
1994                         return NULL;
1995         }
1996
1997         switch (which) {
1998         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_key:
1999                 return &bpf_skb_set_tunnel_key_proto;
2000         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_opt:
2001                 return &bpf_skb_set_tunnel_opt_proto;
2002         default:
2003                 return NULL;
2004         }
2005 }
2006
2007 static const struct bpf_func_proto *
2008 sk_filter_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
2009 {
2010         switch (func_id) {
2011         case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
2012                 return &bpf_map_lookup_elem_proto;
2013         case BPF_FUNC_map_update_elem:
2014                 return &bpf_map_update_elem_proto;
2015         case BPF_FUNC_map_delete_elem:
2016                 return &bpf_map_delete_elem_proto;
2017         case BPF_FUNC_get_prandom_u32:
2018                 return &bpf_get_prandom_u32_proto;
2019         case BPF_FUNC_get_smp_processor_id:
2020                 return &bpf_get_smp_processor_id_proto;
2021         case BPF_FUNC_tail_call:
2022                 return &bpf_tail_call_proto;
2023         case BPF_FUNC_ktime_get_ns:
2024                 return &bpf_ktime_get_ns_proto;
2025         case BPF_FUNC_trace_printk:
2026                 if (capable(CAP_SYS_ADMIN))
2027                         return bpf_get_trace_printk_proto();
2028         default:
2029                 return NULL;
2030         }
2031 }
2032
2033 static const struct bpf_func_proto *
2034 tc_cls_act_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
2035 {
2036         switch (func_id) {
2037         case BPF_FUNC_skb_store_bytes:
2038                 return &bpf_skb_store_bytes_proto;
2039         case BPF_FUNC_skb_load_bytes:
2040                 return &bpf_skb_load_bytes_proto;
2041         case BPF_FUNC_csum_diff:
2042                 return &bpf_csum_diff_proto;
2043         case BPF_FUNC_l3_csum_replace:
2044                 return &bpf_l3_csum_replace_proto;
2045         case BPF_FUNC_l4_csum_replace:
2046                 return &bpf_l4_csum_replace_proto;
2047         case BPF_FUNC_clone_redirect:
2048                 return &bpf_clone_redirect_proto;
2049         case BPF_FUNC_get_cgroup_classid:
2050                 return &bpf_get_cgroup_classid_proto;
2051         case BPF_FUNC_skb_vlan_push:
2052                 return &bpf_skb_vlan_push_proto;
2053         case BPF_FUNC_skb_vlan_pop:
2054                 return &bpf_skb_vlan_pop_proto;
2055         case BPF_FUNC_skb_get_tunnel_key:
2056                 return &bpf_skb_get_tunnel_key_proto;
2057         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_key:
2058                 return bpf_get_skb_set_tunnel_proto(func_id);
2059         case BPF_FUNC_skb_get_tunnel_opt:
2060                 return &bpf_skb_get_tunnel_opt_proto;
2061         case BPF_FUNC_skb_set_tunnel_opt:
2062                 return bpf_get_skb_set_tunnel_proto(func_id);
2063         case BPF_FUNC_redirect:
2064                 return &bpf_redirect_proto;
2065         case BPF_FUNC_get_route_realm:
2066                 return &bpf_get_route_realm_proto;
2067         case BPF_FUNC_perf_event_output:
2068                 return bpf_get_event_output_proto();
2069         default:
2070                 return sk_filter_func_proto(func_id);
2071         }
2072 }
2073
2074 static bool __is_valid_access(int off, int size, enum bpf_access_type type)
2075 {
2076         if (off < 0 || off >= sizeof(struct __sk_buff))
2077                 return false;
2078         /* The verifier guarantees that size > 0. */
2079         if (off % size != 0)
2080                 return false;
2081         if (size != sizeof(__u32))
2082                 return false;
2083
2084         return true;
2085 }
2086
2087 static bool sk_filter_is_valid_access(int off, int size,
2088                                       enum bpf_access_type type)
2089 {
2090         switch (off) {
2091         case offsetof(struct __sk_buff, tc_classid):
2092         case offsetof(struct __sk_buff, data):
2093         case offsetof(struct __sk_buff, data_end):
2094                 return false;
2095         }
2096
2097         if (type == BPF_WRITE) {
2098                 switch (off) {
2099                 case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2100                      offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2101                         break;
2102                 default:
2103                         return false;
2104                 }
2105         }
2106
2107         return __is_valid_access(off, size, type);
2108 }
2109
2110 static bool tc_cls_act_is_valid_access(int off, int size,
2111                                        enum bpf_access_type type)
2112 {
2113         if (type == BPF_WRITE) {
2114                 switch (off) {
2115                 case offsetof(struct __sk_buff, mark):
2116                 case offsetof(struct __sk_buff, tc_index):
2117                 case offsetof(struct __sk_buff, priority):
2118                 case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2119                      offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2120                 case offsetof(struct __sk_buff, tc_classid):
2121                         break;
2122                 default:
2123                         return false;
2124                 }
2125         }
2126         return __is_valid_access(off, size, type);
2127 }
2128
2129 static u32 bpf_net_convert_ctx_access(enum bpf_access_type type, int dst_reg,
2130                                       int src_reg, int ctx_off,
2131                                       struct bpf_insn *insn_buf,
2132                                       struct bpf_prog *prog)
2133 {
2134         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
2135
2136         switch (ctx_off) {
2137         case offsetof(struct __sk_buff, len):
2138                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, len) != 4);
2139
2140                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2141                                       offsetof(struct sk_buff, len));
2142                 break;
2143
2144         case offsetof(struct __sk_buff, protocol):
2145                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
2146
2147                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2148                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
2149                 break;
2150
2151         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_proto):
2152                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
2153
2154                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2155                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
2156                 break;
2157
2158         case offsetof(struct __sk_buff, priority):
2159                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, priority) != 4);
2160
2161                 if (type == BPF_WRITE)
2162                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2163                                               offsetof(struct sk_buff, priority));
2164                 else
2165                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2166                                               offsetof(struct sk_buff, priority));
2167                 break;
2168
2169         case offsetof(struct __sk_buff, ingress_ifindex):
2170                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, skb_iif) != 4);
2171
2172                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2173                                       offsetof(struct sk_buff, skb_iif));
2174                 break;
2175
2176         case offsetof(struct __sk_buff, ifindex):
2177                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
2178
2179                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
2180                                       dst_reg, src_reg,
2181                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
2182                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, dst_reg, 0, 1);
2183                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, dst_reg,
2184                                       offsetof(struct net_device, ifindex));
2185                 break;
2186
2187         case offsetof(struct __sk_buff, hash):
2188                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
2189
2190                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2191                                       offsetof(struct sk_buff, hash));
2192                 break;
2193
2194         case offsetof(struct __sk_buff, mark):
2195                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
2196
2197                 if (type == BPF_WRITE)
2198                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2199                                               offsetof(struct sk_buff, mark));
2200                 else
2201                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
2202                                               offsetof(struct sk_buff, mark));
2203                 break;
2204
2205         case offsetof(struct __sk_buff, pkt_type):
2206                 return convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, dst_reg, src_reg, insn);
2207
2208         case offsetof(struct __sk_buff, queue_mapping):
2209                 return convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, dst_reg, src_reg, insn);
2210
2211         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_present):
2212                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
2213                                           dst_reg, src_reg, insn);
2214
2215         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_tci):
2216                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
2217                                           dst_reg, src_reg, insn);
2218
2219         case offsetof(struct __sk_buff, cb[0]) ...
2220                 offsetof(struct __sk_buff, cb[4]):
2221                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct qdisc_skb_cb, data) < 20);
2222
2223                 prog->cb_access = 1;
2224                 ctx_off -= offsetof(struct __sk_buff, cb[0]);
2225                 ctx_off += offsetof(struct sk_buff, cb);
2226                 ctx_off += offsetof(struct qdisc_skb_cb, data);
2227                 if (type == BPF_WRITE)
2228                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2229                 else
2230                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2231                 break;
2232
2233         case offsetof(struct __sk_buff, tc_classid):
2234                 ctx_off -= offsetof(struct __sk_buff, tc_classid);
2235                 ctx_off += offsetof(struct sk_buff, cb);
2236                 ctx_off += offsetof(struct qdisc_skb_cb, tc_classid);
2237                 if (type == BPF_WRITE)
2238                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2239                 else
2240                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg, ctx_off);
2241                 break;
2242
2243         case offsetof(struct __sk_buff, data):
2244                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, data)),
2245                                       dst_reg, src_reg,
2246                                       offsetof(struct sk_buff, data));
2247                 break;
2248
2249         case offsetof(struct __sk_buff, data_end):
2250                 ctx_off -= offsetof(struct __sk_buff, data_end);
2251                 ctx_off += offsetof(struct sk_buff, cb);
2252                 ctx_off += offsetof(struct bpf_skb_data_end, data_end);
2253                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(sizeof(void *)),
2254                                       dst_reg, src_reg, ctx_off);
2255                 break;
2256
2257         case offsetof(struct __sk_buff, tc_index):
2258 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
2259                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, tc_index) != 2);
2260
2261                 if (type == BPF_WRITE)
2262                         *insn++ = BPF_STX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2263                                               offsetof(struct sk_buff, tc_index));
2264                 else
2265                         *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
2266                                               offsetof(struct sk_buff, tc_index));
2267                 break;
2268 #else
2269                 if (type == BPF_WRITE)
2270                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(dst_reg, dst_reg);
2271                 else
2272                         *insn++ = BPF_MOV64_IMM(dst_reg, 0);
2273                 break;
2274 #endif
2275         }
2276
2277         return insn - insn_buf;
2278 }
2279
2280 static const struct bpf_verifier_ops sk_filter_ops = {
2281         .get_func_proto         = sk_filter_func_proto,
2282         .is_valid_access        = sk_filter_is_valid_access,
2283         .convert_ctx_access     = bpf_net_convert_ctx_access,
2284 };
2285
2286 static const struct bpf_verifier_ops tc_cls_act_ops = {
2287         .get_func_proto         = tc_cls_act_func_proto,
2288         .is_valid_access        = tc_cls_act_is_valid_access,
2289         .convert_ctx_access     = bpf_net_convert_ctx_access,
2290 };
2291
2292 static struct bpf_prog_type_list sk_filter_type __read_mostly = {
2293         .ops    = &sk_filter_ops,
2294         .type   = BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER,
2295 };
2296
2297 static struct bpf_prog_type_list sched_cls_type __read_mostly = {
2298         .ops    = &tc_cls_act_ops,
2299         .type   = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
2300 };
2301
2302 static struct bpf_prog_type_list sched_act_type __read_mostly = {
2303         .ops    = &tc_cls_act_ops,
2304         .type   = BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT,
2305 };
2306
2307 static int __init register_sk_filter_ops(void)
2308 {
2309         bpf_register_prog_type(&sk_filter_type);
2310         bpf_register_prog_type(&sched_cls_type);
2311         bpf_register_prog_type(&sched_act_type);
2312
2313         return 0;
2314 }
2315 late_initcall(register_sk_filter_ops);
2316
2317 int sk_detach_filter(struct sock *sk)
2318 {
2319         int ret = -ENOENT;
2320         struct sk_filter *filter;
2321
2322         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
2323                 return -EPERM;
2324
2325         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
2326                                            lockdep_sock_is_held(sk));
2327         if (filter) {
2328                 RCU_INIT_POINTER(sk->sk_filter, NULL);
2329                 sk_filter_uncharge(sk, filter);
2330                 ret = 0;
2331         }
2332
2333         return ret;
2334 }
2335 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_detach_filter);
2336
2337 int sk_get_filter(struct sock *sk, struct sock_filter __user *ubuf,
2338                   unsigned int len)
2339 {
2340         struct sock_fprog_kern *fprog;
2341         struct sk_filter *filter;
2342         int ret = 0;
2343
2344         lock_sock(sk);
2345         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
2346                                            lockdep_sock_is_held(sk));
2347         if (!filter)
2348                 goto out;
2349
2350         /* We're copying the filter that has been originally attached,
2351          * so no conversion/decode needed anymore. eBPF programs that
2352          * have no original program cannot be dumped through this.
2353          */
2354         ret = -EACCES;
2355         fprog = filter->prog->orig_prog;
2356         if (!fprog)
2357                 goto out;
2358
2359         ret = fprog->len;
2360         if (!len)
2361                 /* User space only enquires number of filter blocks. */
2362                 goto out;
2363
2364         ret = -EINVAL;
2365         if (len < fprog->len)
2366                 goto out;
2367
2368         ret = -EFAULT;
2369         if (copy_to_user(ubuf, fprog->filter, bpf_classic_proglen(fprog)))
2370                 goto out;
2371
2372         /* Instead of bytes, the API requests to return the number
2373          * of filter blocks.
2374          */
2375         ret = fprog->len;
2376 out:
2377         release_sock(sk);
2378         return ret;
2379 }