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