Merge tag 'powerpc-4.9-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/powerpc...
[cascardo/linux.git] / arch / powerpc / net / bpf_jit_comp64.c
index 6073b78..0fe98a5 100644 (file)
@@ -17,6 +17,7 @@
 #include <linux/filter.h>
 #include <linux/if_vlan.h>
 #include <asm/kprobes.h>
+#include <linux/bpf.h>
 
 #include "bpf_jit64.h"
 
@@ -58,6 +59,40 @@ static inline bool bpf_has_stack_frame(struct codegen_context *ctx)
        return ctx->seen & SEEN_FUNC || bpf_is_seen_register(ctx, BPF_REG_FP);
 }
 
+/*
+ * When not setting up our own stackframe, the redzone usage is:
+ *
+ *             [       prev sp         ] <-------------
+ *             [         ...           ]               |
+ * sp (r1) --->        [    stack pointer      ] --------------
+ *             [   nv gpr save area    ] 8*8
+ *             [    tail_call_cnt      ] 8
+ *             [    local_tmp_var      ] 8
+ *             [   unused red zone     ] 208 bytes protected
+ */
+static int bpf_jit_stack_local(struct codegen_context *ctx)
+{
+       if (bpf_has_stack_frame(ctx))
+               return STACK_FRAME_MIN_SIZE + MAX_BPF_STACK;
+       else
+               return -(BPF_PPC_STACK_SAVE + 16);
+}
+
+static int bpf_jit_stack_tailcallcnt(struct codegen_context *ctx)
+{
+       return bpf_jit_stack_local(ctx) + 8;
+}
+
+static int bpf_jit_stack_offsetof(struct codegen_context *ctx, int reg)
+{
+       if (reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && reg < 32)
+               return (bpf_has_stack_frame(ctx) ? BPF_PPC_STACKFRAME : 0)
+                                                       - (8 * (32 - reg));
+
+       pr_err("BPF JIT is asking about unknown registers");
+       BUG();
+}
+
 static void bpf_jit_emit_skb_loads(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 {
        /*
@@ -73,36 +108,27 @@ static void bpf_jit_emit_skb_loads(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
        PPC_BPF_LL(b2p[SKB_DATA_REG], 3, offsetof(struct sk_buff, data));
 }
 
-static void bpf_jit_emit_func_call(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u64 func)
+static void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 {
-#ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
-       /* func points to the function descriptor */
-       PPC_LI64(b2p[TMP_REG_2], func);
-       /* Load actual entry point from function descriptor */
-       PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_2], 0);
-       /* ... and move it to LR */
-       PPC_MTLR(b2p[TMP_REG_1]);
+       int i;
+
        /*
-        * Load TOC from function descriptor at offset 8.
-        * We can clobber r2 since we get called through a
-        * function pointer (so caller will save/restore r2)
-        * and since we don't use a TOC ourself.
+        * Initialize tail_call_cnt if we do tail calls.
+        * Otherwise, put in NOPs so that it can be skipped when we are
+        * invoked through a tail call.
         */
-       PPC_BPF_LL(2, b2p[TMP_REG_2], 8);
-#else
-       /* We can clobber r12 */
-       PPC_FUNC_ADDR(12, func);
-       PPC_MTLR(12);
-#endif
-       PPC_BLRL();
-}
+       if (ctx->seen & SEEN_TAILCALL) {
+               PPC_LI(b2p[TMP_REG_1], 0);
+               /* this goes in the redzone */
+               PPC_BPF_STL(b2p[TMP_REG_1], 1, -(BPF_PPC_STACK_SAVE + 8));
+       } else {
+               PPC_NOP();
+               PPC_NOP();
+       }
 
-static void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
-{
-       int i;
-       bool new_stack_frame = bpf_has_stack_frame(ctx);
+#define BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE     8
 
-       if (new_stack_frame) {
+       if (bpf_has_stack_frame(ctx)) {
                /*
                 * We need a stack frame, but we don't necessarily need to
                 * save/restore LR unless we call other functions
@@ -122,9 +148,7 @@ static void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
         */
        for (i = BPF_REG_6; i <= BPF_REG_10; i++)
                if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
-                       PPC_BPF_STL(b2p[i], 1,
-                               (new_stack_frame ? BPF_PPC_STACKFRAME : 0) -
-                                       (8 * (32 - b2p[i])));
+                       PPC_BPF_STL(b2p[i], 1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[i]));
 
        /*
         * Save additional non-volatile regs if we cache skb
@@ -132,53 +156,142 @@ static void bpf_jit_build_prologue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
         */
        if (ctx->seen & SEEN_SKB) {
                PPC_BPF_STL(b2p[SKB_HLEN_REG], 1,
-                       BPF_PPC_STACKFRAME - (8 * (32 - b2p[SKB_HLEN_REG])));
+                               bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[SKB_HLEN_REG]));
                PPC_BPF_STL(b2p[SKB_DATA_REG], 1,
-                       BPF_PPC_STACKFRAME - (8 * (32 - b2p[SKB_DATA_REG])));
+                               bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[SKB_DATA_REG]));
                bpf_jit_emit_skb_loads(image, ctx);
        }
 
        /* Setup frame pointer to point to the bpf stack area */
        if (bpf_is_seen_register(ctx, BPF_REG_FP))
                PPC_ADDI(b2p[BPF_REG_FP], 1,
-                               BPF_PPC_STACKFRAME - BPF_PPC_STACK_SAVE);
+                               STACK_FRAME_MIN_SIZE + MAX_BPF_STACK);
 }
 
-static void bpf_jit_build_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
+static void bpf_jit_emit_common_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
 {
        int i;
-       bool new_stack_frame = bpf_has_stack_frame(ctx);
-
-       /* Move result to r3 */
-       PPC_MR(3, b2p[BPF_REG_0]);
 
        /* Restore NVRs */
        for (i = BPF_REG_6; i <= BPF_REG_10; i++)
                if (bpf_is_seen_register(ctx, i))
-                       PPC_BPF_LL(b2p[i], 1,
-                               (new_stack_frame ? BPF_PPC_STACKFRAME : 0) -
-                                       (8 * (32 - b2p[i])));
+                       PPC_BPF_LL(b2p[i], 1, bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[i]));
 
        /* Restore non-volatile registers used for skb cache */
        if (ctx->seen & SEEN_SKB) {
                PPC_BPF_LL(b2p[SKB_HLEN_REG], 1,
-                       BPF_PPC_STACKFRAME - (8 * (32 - b2p[SKB_HLEN_REG])));
+                               bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[SKB_HLEN_REG]));
                PPC_BPF_LL(b2p[SKB_DATA_REG], 1,
-                       BPF_PPC_STACKFRAME - (8 * (32 - b2p[SKB_DATA_REG])));
+                               bpf_jit_stack_offsetof(ctx, b2p[SKB_DATA_REG]));
        }
 
        /* Tear down our stack frame */
-       if (new_stack_frame) {
+       if (bpf_has_stack_frame(ctx)) {
                PPC_ADDI(1, 1, BPF_PPC_STACKFRAME);
                if (ctx->seen & SEEN_FUNC) {
                        PPC_BPF_LL(0, 1, PPC_LR_STKOFF);
                        PPC_MTLR(0);
                }
        }
+}
+
+static void bpf_jit_build_epilogue(u32 *image, struct codegen_context *ctx)
+{
+       bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
+
+       /* Move result to r3 */
+       PPC_MR(3, b2p[BPF_REG_0]);
 
        PPC_BLR();
 }
 
+static void bpf_jit_emit_func_call(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u64 func)
+{
+#ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
+       /* func points to the function descriptor */
+       PPC_LI64(b2p[TMP_REG_2], func);
+       /* Load actual entry point from function descriptor */
+       PPC_BPF_LL(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_2], 0);
+       /* ... and move it to LR */
+       PPC_MTLR(b2p[TMP_REG_1]);
+       /*
+        * Load TOC from function descriptor at offset 8.
+        * We can clobber r2 since we get called through a
+        * function pointer (so caller will save/restore r2)
+        * and since we don't use a TOC ourself.
+        */
+       PPC_BPF_LL(2, b2p[TMP_REG_2], 8);
+#else
+       /* We can clobber r12 */
+       PPC_FUNC_ADDR(12, func);
+       PPC_MTLR(12);
+#endif
+       PPC_BLRL();
+}
+
+static void bpf_jit_emit_tail_call(u32 *image, struct codegen_context *ctx, u32 out)
+{
+       /*
+        * By now, the eBPF program has already setup parameters in r3, r4 and r5
+        * r3/BPF_REG_1 - pointer to ctx -- passed as is to the next bpf program
+        * r4/BPF_REG_2 - pointer to bpf_array
+        * r5/BPF_REG_3 - index in bpf_array
+        */
+       int b2p_bpf_array = b2p[BPF_REG_2];
+       int b2p_index = b2p[BPF_REG_3];
+
+       /*
+        * if (index >= array->map.max_entries)
+        *   goto out;
+        */
+       PPC_LWZ(b2p[TMP_REG_1], b2p_bpf_array, offsetof(struct bpf_array, map.max_entries));
+       PPC_CMPLW(b2p_index, b2p[TMP_REG_1]);
+       PPC_BCC(COND_GE, out);
+
+       /*
+        * if (tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
+        *   goto out;
+        */
+       PPC_LD(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_tailcallcnt(ctx));
+       PPC_CMPLWI(b2p[TMP_REG_1], MAX_TAIL_CALL_CNT);
+       PPC_BCC(COND_GT, out);
+
+       /*
+        * tail_call_cnt++;
+        */
+       PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], 1);
+       PPC_BPF_STL(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_tailcallcnt(ctx));
+
+       /* prog = array->ptrs[index]; */
+       PPC_MULI(b2p[TMP_REG_1], b2p_index, 8);
+       PPC_ADD(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], b2p_bpf_array);
+       PPC_LD(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], offsetof(struct bpf_array, ptrs));
+
+       /*
+        * if (prog == NULL)
+        *   goto out;
+        */
+       PPC_CMPLDI(b2p[TMP_REG_1], 0);
+       PPC_BCC(COND_EQ, out);
+
+       /* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
+       PPC_LD(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], offsetof(struct bpf_prog, bpf_func));
+#ifdef PPC64_ELF_ABI_v1
+       /* skip past the function descriptor */
+       PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1],
+                       FUNCTION_DESCR_SIZE + BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE);
+#else
+       PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], b2p[TMP_REG_1], BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SIZE);
+#endif
+       PPC_MTCTR(b2p[TMP_REG_1]);
+
+       /* tear down stack, restore NVRs, ... */
+       bpf_jit_emit_common_epilogue(image, ctx);
+
+       PPC_BCTR();
+       /* out: */
+}
+
 /* Assemble the body code between the prologue & epilogue */
 static int bpf_jit_build_body(struct bpf_prog *fp, u32 *image,
                              struct codegen_context *ctx,
@@ -200,7 +313,6 @@ static int bpf_jit_build_body(struct bpf_prog *fp, u32 *image,
                u64 imm64;
                u8 *func;
                u32 true_cond;
-               int stack_local_off;
 
                /*
                 * addrs[] maps a BPF bytecode address into a real offset from
@@ -219,9 +331,9 @@ static int bpf_jit_build_body(struct bpf_prog *fp, u32 *image,
                 * optimization but everything else should work without
                 * any issues.
                 */
-               if (dst_reg >= 24 && dst_reg <= 31)
+               if (dst_reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && dst_reg < 32)
                        bpf_set_seen_register(ctx, insn[i].dst_reg);
-               if (src_reg >= 24 && src_reg <= 31)
+               if (src_reg >= BPF_PPC_NVR_MIN && src_reg < 32)
                        bpf_set_seen_register(ctx, insn[i].src_reg);
 
                switch (code) {
@@ -490,25 +602,12 @@ bpf_alu32_trunc:
                                 * Way easier and faster(?) to store the value
                                 * into stack and then use ldbrx
                                 *
-                                * First, determine where in stack we can store
-                                * this:
-                                * - if we have allotted a stack frame, then we
-                                *   will utilize the area set aside by
-                                *   BPF_PPC_STACK_LOCALS
-                                * - else, we use the area beneath the NV GPR
-                                *   save area
-                                *
                                 * ctx->seen will be reliable in pass2, but
                                 * the instructions generated will remain the
                                 * same across all passes
                                 */
-                               if (bpf_has_stack_frame(ctx))
-                                       stack_local_off = STACK_FRAME_MIN_SIZE;
-                               else
-                                       stack_local_off = -(BPF_PPC_STACK_SAVE + 8);
-
-                               PPC_STD(dst_reg, 1, stack_local_off);
-                               PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], 1, stack_local_off);
+                               PPC_STD(dst_reg, 1, bpf_jit_stack_local(ctx));
+                               PPC_ADDI(b2p[TMP_REG_1], 1, bpf_jit_stack_local(ctx));
                                PPC_LDBRX(dst_reg, 0, b2p[TMP_REG_1]);
                                break;
                        }
@@ -668,7 +767,7 @@ emit_clear:
 
                        /* Save skb pointer if we need to re-cache skb data */
                        if (bpf_helper_changes_skb_data(func))
-                               PPC_BPF_STL(3, 1, STACK_FRAME_MIN_SIZE);
+                               PPC_BPF_STL(3, 1, bpf_jit_stack_local(ctx));
 
                        bpf_jit_emit_func_call(image, ctx, (u64)func);
 
@@ -678,7 +777,7 @@ emit_clear:
                        /* refresh skb cache */
                        if (bpf_helper_changes_skb_data(func)) {
                                /* reload skb pointer to r3 */
-                               PPC_BPF_LL(3, 1, STACK_FRAME_MIN_SIZE);
+                               PPC_BPF_LL(3, 1, bpf_jit_stack_local(ctx));
                                bpf_jit_emit_skb_loads(image, ctx);
                        }
                        break;
@@ -837,9 +936,12 @@ common_load:
                        break;
 
                /*
-                * TODO: Tail call
+                * Tail call
                 */
                case BPF_JMP | BPF_CALL | BPF_X:
+                       ctx->seen |= SEEN_TAILCALL;
+                       bpf_jit_emit_tail_call(image, ctx, addrs[i + 1]);
+                       break;
 
                default:
                        /*
@@ -872,21 +974,37 @@ struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *fp)
        int pass;
        int flen;
        struct bpf_binary_header *bpf_hdr;
+       struct bpf_prog *org_fp = fp;
+       struct bpf_prog *tmp_fp;
+       bool bpf_blinded = false;
 
        if (!bpf_jit_enable)
-               return fp;
+               return org_fp;
+
+       tmp_fp = bpf_jit_blind_constants(org_fp);
+       if (IS_ERR(tmp_fp))
+               return org_fp;
+
+       if (tmp_fp != org_fp) {
+               bpf_blinded = true;
+               fp = tmp_fp;
+       }
 
        flen = fp->len;
        addrs = kzalloc((flen+1) * sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
-       if (addrs == NULL)
-               return fp;
+       if (addrs == NULL) {
+               fp = org_fp;
+               goto out;
+       }
+
+       memset(&cgctx, 0, sizeof(struct codegen_context));
 
-       cgctx.idx = 0;
-       cgctx.seen = 0;
        /* Scouting faux-generate pass 0 */
-       if (bpf_jit_build_body(fp, 0, &cgctx, addrs))
+       if (bpf_jit_build_body(fp, 0, &cgctx, addrs)) {
                /* We hit something illegal or unsupported. */
+               fp = org_fp;
                goto out;
+       }
 
        /*
         * Pretend to build prologue, given the features we've seen.  This will
@@ -901,8 +1019,10 @@ struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *fp)
 
        bpf_hdr = bpf_jit_binary_alloc(alloclen, &image, 4,
                        bpf_jit_fill_ill_insns);
-       if (!bpf_hdr)
+       if (!bpf_hdr) {
+               fp = org_fp;
                goto out;
+       }
 
        code_base = (u32 *)(image + FUNCTION_DESCR_SIZE);
 
@@ -939,6 +1059,10 @@ struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *fp)
 
 out:
        kfree(addrs);
+
+       if (bpf_blinded)
+               bpf_jit_prog_release_other(fp, fp == org_fp ? tmp_fp : org_fp);
+
        return fp;
 }