arch/mips/net/bpf_jit.c

   1 /*
   2  * Just-In-Time compiler for BPF filters on MIPS
   3  *
   4  * Copyright (c) 2014 Imagination Technologies Ltd.
   5  * Author: Markos Chandras <markos.chandras@imgtec.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   9  * Free Software Foundation; version 2 of the License.
  10  */
  11
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/filter.h>
  16 #include <linux/if_vlan.h>
  17 #include <linux/kconfig.h>
  18 #include <linux/moduleloader.h>
  19 #include <linux/netdevice.h>
  20 #include <linux/string.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <asm/bitops.h>
  24 #include <asm/cacheflush.h>
  25 #include <asm/cpu-features.h>
  26 #include <asm/uasm.h>
  27
  28 #include "bpf_jit.h"
  29
  30 /* ABI
  31  *
  32  * s0   1st scratch register
  33  * s1   2nd scratch register
  34  * s2   offset register
  35  * s3   BPF register A
  36  * s4   BPF register X
  37  * s5   *skb
  38  * s6   *scratch memory
  39  *
  40  * On entry (*bpf_func)(*skb, *filter)
  41  * a0 = MIPS_R_A0 = skb;
  42  * a1 = MIPS_R_A1 = filter;
  43  *
  44  * Stack
  45  * ...
  46  * M[15]
  47  * M[14]
  48  * M[13]
  49  * ...
  50  * M[0] <-- r_M
  51  * saved reg k-1
  52  * saved reg k-2
  53  * ...
  54  * saved reg 0 <-- r_sp
  55  * <no argument area>
  56  *
  57  *                     Packet layout
  58  *
  59  * <--------------------- len ------------------------>
  60  * <--skb-len(r_skb_hl)-->< ----- skb->data_len ------>
  61  * ----------------------------------------------------
  62  * |                  skb->data                       |
  63  * ----------------------------------------------------
  64  */
  65
  66 #define RSIZE   (sizeof(unsigned long))
  67 #define ptr typeof(unsigned long)
  68
  69 /* ABI specific return values */
  70 #ifdef CONFIG_32BIT /* O32 */
  71 #ifdef CONFIG_CPU_LITTLE_ENDIAN
  72 #define r_err   MIPS_R_V1
  73 #define r_val   MIPS_R_V0
  74 #else /* CONFIG_CPU_LITTLE_ENDIAN */
  75 #define r_err   MIPS_R_V0
  76 #define r_val   MIPS_R_V1
  77 #endif
  78 #else /* N64 */
  79 #define r_err   MIPS_R_V0
  80 #define r_val   MIPS_R_V0
  81 #endif
  82
  83 #define r_ret   MIPS_R_V0
  84
  85 /*
  86  * Use 2 scratch registers to avoid pipeline interlocks.
  87  * There is no overhead during epilogue and prologue since
  88  * any of the $s0-$s6 registers will only be preserved if
  89  * they are going to actually be used.
  90  */
  91 #define r_s0            MIPS_R_S0 /* scratch reg 1 */
  92 #define r_s1            MIPS_R_S1 /* scratch reg 2 */
  93 #define r_off           MIPS_R_S2
  94 #define r_A             MIPS_R_S3
  95 #define r_X             MIPS_R_S4
  96 #define r_skb           MIPS_R_S5
  97 #define r_M             MIPS_R_S6
  98 #define r_tmp_imm       MIPS_R_T6 /* No need to preserve this */
  99 #define r_tmp           MIPS_R_T7 /* No need to preserve this */
 100 #define r_zero          MIPS_R_ZERO
 101 #define r_sp            MIPS_R_SP
 102 #define r_ra            MIPS_R_RA
 103
 104 #define SCRATCH_OFF(k)          (4 * (k))
 105
 106 /* JIT flags */
 107 #define SEEN_CALL               (1 << BPF_MEMWORDS)
 108 #define SEEN_SREG_SFT           (BPF_MEMWORDS + 1)
 109 #define SEEN_SREG_BASE          (1 << SEEN_SREG_SFT)
 110 #define SEEN_SREG(x)            (SEEN_SREG_BASE << (x))
 111 #define SEEN_S0                 SEEN_SREG(0)
 112 #define SEEN_S1                 SEEN_SREG(1)
 113 #define SEEN_OFF                SEEN_SREG(2)
 114 #define SEEN_A                  SEEN_SREG(3)
 115 #define SEEN_X                  SEEN_SREG(4)
 116 #define SEEN_SKB                SEEN_SREG(5)
 117 #define SEEN_MEM                SEEN_SREG(6)
 118
 119 /* Arguments used by JIT */
 120 #define ARGS_USED_BY_JIT        2 /* only applicable to 64-bit */
 121
 122 #define SBIT(x)                 (1 << (x)) /* Signed version of BIT() */
 123
 124 /**
 125  * struct jit_ctx - JIT context
 126  * @skf:                The sk_filter
 127  * @prologue_bytes:     Number of bytes for prologue
 128  * @idx:                Instruction index
 129  * @flags:              JIT flags
 130  * @offsets:            Instruction offsets
 131  * @target:             Memory location for the compiled filter
 132  */
 133 struct jit_ctx {
 134         const struct sk_filter *skf;
 135         unsigned int prologue_bytes;
 136         u32 idx;
 137         u32 flags;
 138         u32 *offsets;
 139         u32 *target;
 140 };
 141
 142
 143 static inline int optimize_div(u32 *k)
 144 {
 145         /* power of 2 divides can be implemented with right shift */
 146         if (!(*k & (*k-1))) {
 147                 *k = ilog2(*k);
 148                 return 1;
 149         }
 150
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 /* Simply emit the instruction if the JIT memory space has been allocated */
 155 #define emit_instr(ctx, func, ...)                      \
 156 do {                                                    \
 157         if ((ctx)->target != NULL) {                    \
 158                 u32 *p = &(ctx)->target[ctx->idx];      \
 159                 uasm_i_##func(&p, ##__VA_ARGS__);       \
 160         }                                               \
 161         (ctx)->idx++;                                   \
 162 } while (0)
 163
 164 /* Determine if immediate is within the 16-bit signed range */
 165 static inline bool is_range16(s32 imm)
 166 {
 167         return !(imm >= SBIT(15) || imm < -SBIT(15));
 168 }
 169
 170 static inline void emit_addu(unsigned int dst, unsigned int src1,
 171                              unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 172 {
 173         emit_instr(ctx, addu, dst, src1, src2);
 174 }
 175
 176 static inline void emit_nop(struct jit_ctx *ctx)
 177 {
 178         emit_instr(ctx, nop);
 179 }
 180
 181 /* Load a u32 immediate to a register */
 182 static inline void emit_load_imm(unsigned int dst, u32 imm, struct jit_ctx *ctx)
 183 {
 184         if (ctx->target != NULL) {
 185                 /* addiu can only handle s16 */
 186                 if (!is_range16(imm)) {
 187                         u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 188                         uasm_i_lui(&p, r_tmp_imm, (s32)imm >> 16);
 189                         p = &ctx->target[ctx->idx + 1];
 190                         uasm_i_ori(&p, dst, r_tmp_imm, imm & 0xffff);
 191                 } else {
 192                         u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 193                         uasm_i_addiu(&p, dst, r_zero, imm);
 194                 }
 195         }
 196         ctx->idx++;
 197
 198         if (!is_range16(imm))
 199                 ctx->idx++;
 200 }
 201
 202 static inline void emit_or(unsigned int dst, unsigned int src1,
 203                            unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 204 {
 205         emit_instr(ctx, or, dst, src1, src2);
 206 }
 207
 208 static inline void emit_ori(unsigned int dst, unsigned src, u32 imm,
 209                             struct jit_ctx *ctx)
 210 {
 211         if (imm >= BIT(16)) {
 212                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 213                 emit_or(dst, src, r_tmp, ctx);
 214         } else {
 215                 emit_instr(ctx, ori, dst, src, imm);
 216         }
 217 }
 218
 219
 220 static inline void emit_daddu(unsigned int dst, unsigned int src1,
 221                               unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 222 {
 223         emit_instr(ctx, daddu, dst, src1, src2);
 224 }
 225
 226 static inline void emit_daddiu(unsigned int dst, unsigned int src,
 227                                int imm, struct jit_ctx *ctx)
 228 {
 229         /*
 230          * Only used for stack, so the imm is relatively small
 231          * and it fits in 15-bits
 232          */
 233         emit_instr(ctx, daddiu, dst, src, imm);
 234 }
 235
 236 static inline void emit_addiu(unsigned int dst, unsigned int src,
 237                               u32 imm, struct jit_ctx *ctx)
 238 {
 239         if (!is_range16(imm)) {
 240                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 241                 emit_addu(dst, r_tmp, src, ctx);
 242         } else {
 243                 emit_instr(ctx, addiu, dst, src, imm);
 244         }
 245 }
 246
 247 static inline void emit_and(unsigned int dst, unsigned int src1,
 248                             unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 249 {
 250         emit_instr(ctx, and, dst, src1, src2);
 251 }
 252
 253 static inline void emit_andi(unsigned int dst, unsigned int src,
 254                              u32 imm, struct jit_ctx *ctx)
 255 {
 256         /* If imm does not fit in u16 then load it to register */
 257         if (imm >= BIT(16)) {
 258                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 259                 emit_and(dst, src, r_tmp, ctx);
 260         } else {
 261                 emit_instr(ctx, andi, dst, src, imm);
 262         }
 263 }
 264
 265 static inline void emit_xor(unsigned int dst, unsigned int src1,
 266                             unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 267 {
 268         emit_instr(ctx, xor, dst, src1, src2);
 269 }
 270
 271 static inline void emit_xori(ptr dst, ptr src, u32 imm, struct jit_ctx *ctx)
 272 {
 273         /* If imm does not fit in u16 then load it to register */
 274         if (imm >= BIT(16)) {
 275                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 276                 emit_xor(dst, src, r_tmp, ctx);
 277         } else {
 278                 emit_instr(ctx, xori, dst, src, imm);
 279         }
 280 }
 281
 282 static inline void emit_stack_offset(int offset, struct jit_ctx *ctx)
 283 {
 284         if (config_enabled(CONFIG_64BIT))
 285                 emit_instr(ctx, daddiu, r_sp, r_sp, offset);
 286         else
 287                 emit_instr(ctx, addiu, r_sp, r_sp, offset);
 288
 289 }
 290
 291 static inline void emit_subu(unsigned int dst, unsigned int src1,
 292                              unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 293 {
 294         emit_instr(ctx, subu, dst, src1, src2);
 295 }
 296
 297 static inline void emit_neg(unsigned int reg, struct jit_ctx *ctx)
 298 {
 299         emit_subu(reg, r_zero, reg, ctx);
 300 }
 301
 302 static inline void emit_sllv(unsigned int dst, unsigned int src,
 303                              unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 304 {
 305         emit_instr(ctx, sllv, dst, src, sa);
 306 }
 307
 308 static inline void emit_sll(unsigned int dst, unsigned int src,
 309                             unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 310 {
 311         /* sa is 5-bits long */
 312         BUG_ON(sa >= BIT(5));
 313         emit_instr(ctx, sll, dst, src, sa);
 314 }
 315
 316 static inline void emit_srlv(unsigned int dst, unsigned int src,
 317                              unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 318 {
 319         emit_instr(ctx, srlv, dst, src, sa);
 320 }
 321
 322 static inline void emit_srl(unsigned int dst, unsigned int src,
 323                             unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 324 {
 325         /* sa is 5-bits long */
 326         BUG_ON(sa >= BIT(5));
 327         emit_instr(ctx, srl, dst, src, sa);
 328 }
 329
 330 static inline void emit_slt(unsigned int dst, unsigned int src1,
 331                             unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 332 {
 333         emit_instr(ctx, slt, dst, src1, src2);
 334 }
 335
 336 static inline void emit_sltu(unsigned int dst, unsigned int src1,
 337                              unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 338 {
 339         emit_instr(ctx, sltu, dst, src1, src2);
 340 }
 341
 342 static inline void emit_sltiu(unsigned dst, unsigned int src,
 343                               unsigned int imm, struct jit_ctx *ctx)
 344 {
 345         /* 16 bit immediate */
 346         if (!is_range16((s32)imm)) {
 347                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 348                 emit_sltu(dst, src, r_tmp, ctx);
 349         } else {
 350                 emit_instr(ctx, sltiu, dst, src, imm);
 351         }
 352
 353 }
 354
 355 /* Store register on the stack */
 356 static inline void emit_store_stack_reg(ptr reg, ptr base,
 357                                         unsigned int offset,
 358                                         struct jit_ctx *ctx)
 359 {
 360         if (config_enabled(CONFIG_64BIT))
 361                 emit_instr(ctx, sd, reg, offset, base);
 362         else
 363                 emit_instr(ctx, sw, reg, offset, base);
 364 }
 365
 366 static inline void emit_store(ptr reg, ptr base, unsigned int offset,
 367                               struct jit_ctx *ctx)
 368 {
 369         emit_instr(ctx, sw, reg, offset, base);
 370 }
 371
 372 static inline void emit_load_stack_reg(ptr reg, ptr base,
 373                                        unsigned int offset,
 374                                        struct jit_ctx *ctx)
 375 {
 376         if (config_enabled(CONFIG_64BIT))
 377                 emit_instr(ctx, ld, reg, offset, base);
 378         else
 379                 emit_instr(ctx, lw, reg, offset, base);
 380 }
 381
 382 static inline void emit_load(unsigned int reg, unsigned int base,
 383                              unsigned int offset, struct jit_ctx *ctx)
 384 {
 385         emit_instr(ctx, lw, reg, offset, base);
 386 }
 387
 388 static inline void emit_load_byte(unsigned int reg, unsigned int base,
 389                                   unsigned int offset, struct jit_ctx *ctx)
 390 {
 391         emit_instr(ctx, lb, reg, offset, base);
 392 }
 393
 394 static inline void emit_half_load(unsigned int reg, unsigned int base,
 395                                   unsigned int offset, struct jit_ctx *ctx)
 396 {
 397         emit_instr(ctx, lh, reg, offset, base);
 398 }
 399
 400 static inline void emit_mul(unsigned int dst, unsigned int src1,
 401                             unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 402 {
 403         emit_instr(ctx, mul, dst, src1, src2);
 404 }
 405
 406 static inline void emit_div(unsigned int dst, unsigned int src,
 407                             struct jit_ctx *ctx)
 408 {
 409         if (ctx->target != NULL) {
 410                 u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 411                 uasm_i_divu(&p, dst, src);
 412                 p = &ctx->target[ctx->idx + 1];
 413                 uasm_i_mflo(&p, dst);
 414         }
 415         ctx->idx += 2; /* 2 insts */
 416 }
 417
 418 static inline void emit_mod(unsigned int dst, unsigned int src,
 419                             struct jit_ctx *ctx)
 420 {
 421         if (ctx->target != NULL) {
 422                 u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 423                 uasm_i_divu(&p, dst, src);
 424                 p = &ctx->target[ctx->idx + 1];
 425                 uasm_i_mflo(&p, dst);
 426         }
 427         ctx->idx += 2; /* 2 insts */
 428 }
 429
 430 static inline void emit_dsll(unsigned int dst, unsigned int src,
 431                              unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 432 {
 433         emit_instr(ctx, dsll, dst, src, sa);
 434 }
 435
 436 static inline void emit_dsrl32(unsigned int dst, unsigned int src,
 437                                unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 438 {
 439         emit_instr(ctx, dsrl32, dst, src, sa);
 440 }
 441
 442 static inline void emit_wsbh(unsigned int dst, unsigned int src,
 443                              struct jit_ctx *ctx)
 444 {
 445         emit_instr(ctx, wsbh, dst, src);
 446 }
 447
 448 /* load a function pointer to register */
 449 static inline void emit_load_func(unsigned int reg, ptr imm,
 450                                   struct jit_ctx *ctx)
 451 {
 452         if (config_enabled(CONFIG_64BIT)) {
 453                 /* At this point imm is always 64-bit */
 454                 emit_load_imm(r_tmp, (u64)imm >> 32, ctx);
 455                 emit_dsll(r_tmp_imm, r_tmp, 16, ctx); /* left shift by 16 */
 456                 emit_ori(r_tmp, r_tmp_imm, (imm >> 16) & 0xffff, ctx);
 457                 emit_dsll(r_tmp_imm, r_tmp, 16, ctx); /* left shift by 16 */
 458                 emit_ori(reg, r_tmp_imm, imm & 0xffff, ctx);
 459         } else {
 460                 emit_load_imm(reg, imm, ctx);
 461         }
 462 }
 463
 464 /* Move to real MIPS register */
 465 static inline void emit_reg_move(ptr dst, ptr src, struct jit_ctx *ctx)
 466 {
 467         if (config_enabled(CONFIG_64BIT))
 468                 emit_daddu(dst, src, r_zero, ctx);
 469         else
 470                 emit_addu(dst, src, r_zero, ctx);
 471 }
 472
 473 /* Move to JIT (32-bit) register */
 474 static inline void emit_jit_reg_move(ptr dst, ptr src, struct jit_ctx *ctx)
 475 {
 476         emit_addu(dst, src, r_zero, ctx);
 477 }
 478
 479 /* Compute the immediate value for PC-relative branches. */
 480 static inline u32 b_imm(unsigned int tgt, struct jit_ctx *ctx)
 481 {
 482         if (ctx->target == NULL)
 483                 return 0;
 484
 485         /*
 486          * We want a pc-relative branch. We only do forward branches
 487          * so tgt is always after pc. tgt is the instruction offset
 488          * we want to jump to.
 489
 490          * Branch on MIPS:
 491          * I: target_offset <- sign_extend(offset)
 492          * I+1: PC += target_offset (delay slot)
 493          *
 494          * ctx->idx currently points to the branch instruction
 495          * but the offset is added to the delay slot so we need
 496          * to subtract 4.
 497          */
 498         return ctx->offsets[tgt] -
 499                 (ctx->idx * 4 - ctx->prologue_bytes) - 4;
 500 }
 501
 502 static inline void emit_bcond(int cond, unsigned int reg1, unsigned int reg2,
 503                              unsigned int imm, struct jit_ctx *ctx)
 504 {
 505         if (ctx->target != NULL) {
 506                 u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 507
 508                 switch (cond) {
 509                 case MIPS_COND_EQ:
 510                         uasm_i_beq(&p, reg1, reg2, imm);
 511                         break;
 512                 case MIPS_COND_NE:
 513                         uasm_i_bne(&p, reg1, reg2, imm);
 514                         break;
 515                 case MIPS_COND_ALL:
 516                         uasm_i_b(&p, imm);
 517                         break;
 518                 default:
 519                         pr_warn("%s: Unhandled branch conditional: %d\n",
 520                                 __func__, cond);
 521                 }
 522         }
 523         ctx->idx++;
 524 }
 525
 526 static inline void emit_b(unsigned int imm, struct jit_ctx *ctx)
 527 {
 528         emit_bcond(MIPS_COND_ALL, r_zero, r_zero, imm, ctx);
 529 }
 530
 531 static inline void emit_jalr(unsigned int link, unsigned int reg,
 532                              struct jit_ctx *ctx)
 533 {
 534         emit_instr(ctx, jalr, link, reg);
 535 }
 536
 537 static inline void emit_jr(unsigned int reg, struct jit_ctx *ctx)
 538 {
 539         emit_instr(ctx, jr, reg);
 540 }
 541
 542 static inline u16 align_sp(unsigned int num)
 543 {
 544         /* Double word alignment for 32-bit, quadword for 64-bit */
 545         unsigned int align = config_enabled(CONFIG_64BIT) ? 16 : 8;
 546         num = (num + (align - 1)) & -align;
 547         return num;
 548 }
 549
 550 static bool is_load_to_a(u16 inst)
 551 {
 552         switch (inst) {
 553         case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
 554         case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
 555         case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
 556         case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
 557                 return true;
 558         default:
 559                 return false;
 560         }
 561 }
 562
 563 static void save_bpf_jit_regs(struct jit_ctx *ctx, unsigned offset)
 564 {
 565         int i = 0, real_off = 0;
 566         u32 sflags, tmp_flags;
 567
 568         /* Adjust the stack pointer */
 569         emit_stack_offset(-align_sp(offset), ctx);
 570
 571         if (ctx->flags & SEEN_CALL) {
 572                 /* Argument save area */
 573                 if (config_enabled(CONFIG_64BIT))
 574                         /* Bottom of current frame */
 575                         real_off = align_sp(offset) - RSIZE;
 576                 else
 577                         /* Top of previous frame */
 578                         real_off = align_sp(offset) + RSIZE;
 579                 emit_store_stack_reg(MIPS_R_A0, r_sp, real_off, ctx);
 580                 emit_store_stack_reg(MIPS_R_A1, r_sp, real_off + RSIZE, ctx);
 581
 582                 real_off = 0;
 583         }
 584
 585         tmp_flags = sflags = ctx->flags >> SEEN_SREG_SFT;
 586         /* sflags is essentially a bitmap */
 587         while (tmp_flags) {
 588                 if ((sflags >> i) & 0x1) {
 589                         emit_store_stack_reg(MIPS_R_S0 + i, r_sp, real_off,
 590                                              ctx);
 591                         real_off += RSIZE;
 592                 }
 593                 i++;
 594                 tmp_flags >>= 1;
 595         }
 596
 597         /* save return address */
 598         if (ctx->flags & SEEN_CALL) {
 599                 emit_store_stack_reg(r_ra, r_sp, real_off, ctx);
 600                 real_off += RSIZE;
 601         }
 602
 603         /* Setup r_M leaving the alignment gap if necessary */
 604         if (ctx->flags & SEEN_MEM) {
 605                 if (real_off % (RSIZE * 2))
 606                         real_off += RSIZE;
 607                 emit_addiu(r_M, r_sp, real_off, ctx);
 608         }
 609 }
 610
 611 static void restore_bpf_jit_regs(struct jit_ctx *ctx,
 612                                  unsigned int offset)
 613 {
 614         int i, real_off = 0;
 615         u32 sflags, tmp_flags;
 616
 617         if (ctx->flags & SEEN_CALL) {
 618                 if (config_enabled(CONFIG_64BIT))
 619                         /* Bottom of current frame */
 620                         real_off = align_sp(offset) - RSIZE;
 621                 else
 622                         /* Top of previous frame */
 623                         real_off = align_sp(offset) + RSIZE;
 624                 emit_load_stack_reg(MIPS_R_A0, r_sp, real_off, ctx);
 625                 emit_load_stack_reg(MIPS_R_A1, r_sp, real_off + RSIZE, ctx);
 626
 627                 real_off = 0;
 628         }
 629
 630         tmp_flags = sflags = ctx->flags >> SEEN_SREG_SFT;
 631         /* sflags is a bitmap */
 632         i = 0;
 633         while (tmp_flags) {
 634                 if ((sflags >> i) & 0x1) {
 635                         emit_load_stack_reg(MIPS_R_S0 + i, r_sp, real_off,
 636                                             ctx);
 637                         real_off += RSIZE;
 638                 }
 639                 i++;
 640                 tmp_flags >>= 1;
 641         }
 642
 643         /* restore return address */
 644         if (ctx->flags & SEEN_CALL)
 645                 emit_load_stack_reg(r_ra, r_sp, real_off, ctx);
 646
 647         /* Restore the sp and discard the scrach memory */
 648         emit_stack_offset(align_sp(offset), ctx);
 649 }
 650
 651 static unsigned int get_stack_depth(struct jit_ctx *ctx)
 652 {
 653         int sp_off = 0;
 654
 655
 656         /* How may s* regs do we need to preserved? */
 657         sp_off += hweight32(ctx->flags >> SEEN_SREG_SFT) * RSIZE;
 658
 659         if (ctx->flags & SEEN_MEM)
 660                 sp_off += 4 * BPF_MEMWORDS; /* BPF_MEMWORDS are 32-bit */
 661
 662         if (ctx->flags & SEEN_CALL)
 663                 /*
 664                  * The JIT code make calls to external functions using 2
 665                  * arguments. Therefore, for o32 we don't need to allocate
 666                  * space because we don't care if the argumetns are lost
 667                  * across calls. We do need however to preserve incoming
 668                  * arguments but the space is already allocated for us by
 669                  * the caller. On the other hand, for n64, we need to allocate
 670                  * this space ourselves. We need to preserve $ra as well.
 671                  */
 672                 sp_off += config_enabled(CONFIG_64BIT) ?
 673                         (ARGS_USED_BY_JIT + 1) * RSIZE : RSIZE;
 674
 675         /*
 676          * Subtract the bytes for the last registers since we only care about
 677          * the location on the stack pointer.
 678          */
 679         return sp_off - RSIZE;
 680 }
 681
 682 static void build_prologue(struct jit_ctx *ctx)
 683 {
 684         u16 first_inst = ctx->skf->insns[0].code;
 685         int sp_off;
 686
 687         /* Calculate the total offset for the stack pointer */
 688         sp_off = get_stack_depth(ctx);
 689         save_bpf_jit_regs(ctx, sp_off);
 690
 691         if (ctx->flags & SEEN_SKB)
 692                 emit_reg_move(r_skb, MIPS_R_A0, ctx);
 693
 694         if (ctx->flags & SEEN_X)
 695                 emit_jit_reg_move(r_X, r_zero, ctx);
 696
 697         /* Do not leak kernel data to userspace */
 698         if ((first_inst != (BPF_RET | BPF_K)) && !(is_load_to_a(first_inst)))
 699                 emit_jit_reg_move(r_A, r_zero, ctx);
 700 }
 701
 702 static void build_epilogue(struct jit_ctx *ctx)
 703 {
 704         unsigned int sp_off;
 705
 706         /* Calculate the total offset for the stack pointer */
 707
 708         sp_off = get_stack_depth(ctx);
 709         restore_bpf_jit_regs(ctx, sp_off);
 710
 711         /* Return */
 712         emit_jr(r_ra, ctx);
 713         emit_nop(ctx);
 714 }
 715
 716 static u64 jit_get_skb_b(struct sk_buff *skb, unsigned offset)
 717 {
 718         u8 ret;
 719         int err;
 720
 721         err = skb_copy_bits(skb, offset, &ret, 1);
 722
 723         return (u64)err << 32 | ret;
 724 }
 725
 726 static u64 jit_get_skb_h(struct sk_buff *skb, unsigned offset)
 727 {
 728         u16 ret;
 729         int err;
 730
 731         err = skb_copy_bits(skb, offset, &ret, 2);
 732
 733         return (u64)err << 32 | ntohs(ret);
 734 }
 735
 736 static u64 jit_get_skb_w(struct sk_buff *skb, unsigned offset)
 737 {
 738         u32 ret;
 739         int err;
 740
 741         err = skb_copy_bits(skb, offset, &ret, 4);
 742
 743         return (u64)err << 32 | ntohl(ret);
 744 }
 745
 746 #define PKT_TYPE_MAX 7
 747 static int pkt_type_offset(void)
 748 {
 749         struct sk_buff skb_probe = {
 750                 .pkt_type = ~0,
 751         };
 752         char *ct = (char *)&skb_probe;
 753         unsigned int off;
 754
 755         for (off = 0; off < sizeof(struct sk_buff); off++) {
 756                 if (ct[off] == PKT_TYPE_MAX)
 757                         return off;
 758         }
 759         pr_err_once("Please fix pkt_type_offset(), as pkt_type couldn't be found\n");
 760         return -1;
 761 }
 762
 763 static int build_body(struct jit_ctx *ctx)
 764 {
 765         void *load_func[] = {jit_get_skb_b, jit_get_skb_h, jit_get_skb_w};
 766         const struct sk_filter *prog = ctx->skf;
 767         const struct sock_filter *inst;
 768         unsigned int i, off, load_order, condt;
 769         u32 k, b_off __maybe_unused;
 770
 771         for (i = 0; i < prog->len; i++) {
 772                 u16 code;
 773
 774                 inst = &(prog->insns[i]);
 775                 pr_debug("%s: code->0x%02x, jt->0x%x, jf->0x%x, k->0x%x\n",
 776                          __func__, inst->code, inst->jt, inst->jf, inst->k);
 777                 k = inst->k;
 778                 code = bpf_anc_helper(inst);
 779
 780                 if (ctx->target == NULL)
 781                         ctx->offsets[i] = ctx->idx * 4;
 782
 783                 switch (code) {
 784                 case BPF_LD | BPF_IMM:
 785                         /* A <- k ==> li r_A, k */
 786                         ctx->flags |= SEEN_A;
 787                         emit_load_imm(r_A, k, ctx);
 788                         break;
 789                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
 790                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, len) != 4);
 791                         /* A <- len ==> lw r_A, offset(skb) */
 792                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A;
 793                         off = offsetof(struct sk_buff, len);
 794                         emit_load(r_A, r_skb, off, ctx);
 795                         break;
 796                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 797                         /* A <- M[k] ==> lw r_A, offset(M) */
 798                         ctx->flags |= SEEN_MEM | SEEN_A;
 799                         emit_load(r_A, r_M, SCRATCH_OFF(k), ctx);
 800                         break;
 801                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
 802                         /* A <- P[k:4] */
 803                         load_order = 2;
 804                         goto load;
 805                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
 806                         /* A <- P[k:2] */
 807                         load_order = 1;
 808                         goto load;
 809                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
 810                         /* A <- P[k:1] */
 811                         load_order = 0;
 812 load:
 813                         /* the interpreter will deal with the negative K */
 814                         if ((int)k < 0)
 815                                 return -ENOTSUPP;
 816
 817                         emit_load_imm(r_off, k, ctx);
 818 load_common:
 819                         /*
 820                          * We may got here from the indirect loads so
 821                          * return if offset is negative.
 822                          */
 823                         emit_slt(r_s0, r_off, r_zero, ctx);
 824                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero,
 825                                    b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 826                         emit_reg_move(r_ret, r_zero, ctx);
 827
 828                         ctx->flags |= SEEN_CALL | SEEN_OFF | SEEN_S0 |
 829                                 SEEN_SKB | SEEN_A;
 830
 831                         emit_load_func(r_s0, (ptr)load_func[load_order],
 832                                       ctx);
 833                         emit_reg_move(MIPS_R_A0, r_skb, ctx);
 834                         emit_jalr(MIPS_R_RA, r_s0, ctx);
 835                         /* Load second argument to delay slot */
 836                         emit_reg_move(MIPS_R_A1, r_off, ctx);
 837                         /* Check the error value */
 838                         if (config_enabled(CONFIG_64BIT)) {
 839                                 /* Get error code from the top 32-bits */
 840                                 emit_dsrl32(r_s0, r_val, 0, ctx);
 841                                 /* Branch to 3 instructions ahead */
 842                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero, 3 << 2,
 843                                            ctx);
 844                         } else {
 845                                 /* Branch to 3 instructions ahead */
 846                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_err, r_zero, 3 << 2,
 847                                            ctx);
 848                         }
 849                         emit_nop(ctx);
 850                         /* We are good */
 851                         emit_b(b_imm(i + 1, ctx), ctx);
 852                         emit_jit_reg_move(r_A, r_val, ctx);
 853                         /* Return with error */
 854                         emit_b(b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 855                         emit_reg_move(r_ret, r_zero, ctx);
 856                         break;
 857                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_IND:
 858                         /* A <- P[X + k:4] */
 859                         load_order = 2;
 860                         goto load_ind;
 861                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_IND:
 862                         /* A <- P[X + k:2] */
 863                         load_order = 1;
 864                         goto load_ind;
 865                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_IND:
 866                         /* A <- P[X + k:1] */
 867                         load_order = 0;
 868 load_ind:
 869                         ctx->flags |= SEEN_OFF | SEEN_X;
 870                         emit_addiu(r_off, r_X, k, ctx);
 871                         goto load_common;
 872                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
 873                         /* X <- k */
 874                         ctx->flags |= SEEN_X;
 875                         emit_load_imm(r_X, k, ctx);
 876                         break;
 877                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 878                         /* X <- M[k] */
 879                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_MEM;
 880                         emit_load(r_X, r_M, SCRATCH_OFF(k), ctx);
 881                         break;
 882                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
 883                         /* X <- len */
 884                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_SKB;
 885                         off = offsetof(struct sk_buff, len);
 886                         emit_load(r_X, r_skb, off, ctx);
 887                         break;
 888                 case BPF_LDX | BPF_B | BPF_MSH:
 889                         /* the interpreter will deal with the negative K */
 890                         if ((int)k < 0)
 891                                 return -ENOTSUPP;
 892
 893                         /* X <- 4 * (P[k:1] & 0xf) */
 894                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_CALL | SEEN_S0 | SEEN_SKB;
 895                         /* Load offset to a1 */
 896                         emit_load_func(r_s0, (ptr)jit_get_skb_b, ctx);
 897                         /*
 898                          * This may emit two instructions so it may not fit
 899                          * in the delay slot. So use a0 in the delay slot.
 900                          */
 901                         emit_load_imm(MIPS_R_A1, k, ctx);
 902                         emit_jalr(MIPS_R_RA, r_s0, ctx);
 903                         emit_reg_move(MIPS_R_A0, r_skb, ctx); /* delay slot */
 904                         /* Check the error value */
 905                         if (config_enabled(CONFIG_64BIT)) {
 906                                 /* Top 32-bits of $v0 on 64-bit */
 907                                 emit_dsrl32(r_s0, r_val, 0, ctx);
 908                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero,
 909                                            3 << 2, ctx);
 910                         } else {
 911                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_err, r_zero,
 912                                            3 << 2, ctx);
 913                         }
 914                         /* No need for delay slot */
 915                         /* We are good */
 916                         /* X <- P[1:K] & 0xf */
 917                         emit_andi(r_X, r_val, 0xf, ctx);
 918                         /* X << 2 */
 919                         emit_b(b_imm(i + 1, ctx), ctx);
 920                         emit_sll(r_X, r_X, 2, ctx); /* delay slot */
 921                         /* Return with error */
 922                         emit_b(b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 923                         emit_load_imm(r_ret, 0, ctx); /* delay slot */
 924                         break;
 925                 case BPF_ST:
 926                         /* M[k] <- A */
 927                         ctx->flags |= SEEN_MEM | SEEN_A;
 928                         emit_store(r_A, r_M, SCRATCH_OFF(k), ctx);
 929                         break;
 930                 case BPF_STX:
 931                         /* M[k] <- X */
 932                         ctx->flags |= SEEN_MEM | SEEN_X;
 933                         emit_store(r_X, r_M, SCRATCH_OFF(k), ctx);
 934                         break;
 935                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 936                         /* A += K */
 937                         ctx->flags |= SEEN_A;
 938                         emit_addiu(r_A, r_A, k, ctx);
 939                         break;
 940                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
 941                         /* A += X */
 942                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
 943                         emit_addu(r_A, r_A, r_X, ctx);
 944                         break;
 945                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 946                         /* A -= K */
 947                         ctx->flags |= SEEN_A;
 948                         emit_addiu(r_A, r_A, -k, ctx);
 949                         break;
 950                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
 951                         /* A -= X */
 952                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
 953                         emit_subu(r_A, r_A, r_X, ctx);
 954                         break;
 955                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 956                         /* A *= K */
 957                         /* Load K to scratch register before MUL */
 958                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_S0;
 959                         emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
 960                         emit_mul(r_A, r_A, r_s0, ctx);
 961                         break;
 962                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
 963                         /* A *= X */
 964                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
 965                         emit_mul(r_A, r_A, r_X, ctx);
 966                         break;
 967                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 968                         /* A /= k */
 969                         if (k == 1)
 970                                 break;
 971                         if (optimize_div(&k)) {
 972                                 ctx->flags |= SEEN_A;
 973                                 emit_srl(r_A, r_A, k, ctx);
 974                                 break;
 975                         }
 976                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_S0;
 977                         emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
 978                         emit_div(r_A, r_s0, ctx);
 979                         break;
 980                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 981                         /* A %= k */
 982                         if (k == 1 || optimize_div(&k)) {
 983                                 ctx->flags |= SEEN_A;
 984                                 emit_jit_reg_move(r_A, r_zero, ctx);
 985                         } else {
 986                                 ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_S0;
 987                                 emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
 988                                 emit_mod(r_A, r_s0, ctx);
 989                         }
 990                         break;
 991                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
 992                         /* A /= X */
 993                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_A;
 994                         /* Check if r_X is zero */
 995                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_X, r_zero,
 996                                    b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 997                         emit_load_imm(r_val, 0, ctx); /* delay slot */
 998                         emit_div(r_A, r_X, ctx);
 999                         break;
1000                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
1001                         /* A %= X */
1002                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_A;
1003                         /* Check if r_X is zero */
1004                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_X, r_zero,
1005                                    b_imm(prog->len, ctx), ctx);
1006                         emit_load_imm(r_val, 0, ctx); /* delay slot */
1007                         emit_mod(r_A, r_X, ctx);
1008                         break;
1009                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
1010                         /* A |= K */
1011                         ctx->flags |= SEEN_A;
1012                         emit_ori(r_A, r_A, k, ctx);
1013                         break;
1014                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
1015                         /* A |= X */
1016                         ctx->flags |= SEEN_A;
1017                         emit_ori(r_A, r_A, r_X, ctx);
1018                         break;
1019                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1020                         /* A ^= k */
1021                         ctx->flags |= SEEN_A;
1022                         emit_xori(r_A, r_A, k, ctx);
1023                         break;
1024                 case BPF_ANC | SKF_AD_ALU_XOR_X:
1025                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
1026                         /* A ^= X */
1027                         ctx->flags |= SEEN_A;
1028                         emit_xor(r_A, r_A, r_X, ctx);
1029                         break;
1030                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1031                         /* A &= K */
1032                         ctx->flags |= SEEN_A;
1033                         emit_andi(r_A, r_A, k, ctx);
1034                         break;
1035                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
1036                         /* A &= X */
1037                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1038                         emit_and(r_A, r_A, r_X, ctx);
1039                         break;
1040                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
1041                         /* A <<= K */
1042                         ctx->flags |= SEEN_A;
1043                         emit_sll(r_A, r_A, k, ctx);
1044                         break;
1045                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
1046                         /* A <<= X */
1047                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1048                         emit_sllv(r_A, r_A, r_X, ctx);
1049                         break;
1050                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
1051                         /* A >>= K */
1052                         ctx->flags |= SEEN_A;
1053                         emit_srl(r_A, r_A, k, ctx);
1054                         break;
1055                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
1056                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1057                         emit_srlv(r_A, r_A, r_X, ctx);
1058                         break;
1059                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
1060                         /* A = -A */
1061                         ctx->flags |= SEEN_A;
1062                         emit_neg(r_A, ctx);
1063                         break;
1064                 case BPF_JMP | BPF_JA:
1065                         /* pc += K */
1066                         emit_b(b_imm(i + k + 1, ctx), ctx);
1067                         emit_nop(ctx);
1068                         break;
1069                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
1070                         /* pc += ( A == K ) ? pc->jt : pc->jf */
1071                         condt = MIPS_COND_EQ | MIPS_COND_K;
1072                         goto jmp_cmp;
1073                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
1074                         ctx->flags |= SEEN_X;
1075                         /* pc += ( A == X ) ? pc->jt : pc->jf */
1076                         condt = MIPS_COND_EQ | MIPS_COND_X;
1077                         goto jmp_cmp;
1078                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
1079                         /* pc += ( A >= K ) ? pc->jt : pc->jf */
1080                         condt = MIPS_COND_GE | MIPS_COND_K;
1081                         goto jmp_cmp;
1082                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
1083                         ctx->flags |= SEEN_X;
1084                         /* pc += ( A >= X ) ? pc->jt : pc->jf */
1085                         condt = MIPS_COND_GE | MIPS_COND_X;
1086                         goto jmp_cmp;
1087                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
1088                         /* pc += ( A > K ) ? pc->jt : pc->jf */
1089                         condt = MIPS_COND_GT | MIPS_COND_K;
1090                         goto jmp_cmp;
1091                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
1092                         ctx->flags |= SEEN_X;
1093                         /* pc += ( A > X ) ? pc->jt : pc->jf */
1094                         condt = MIPS_COND_GT | MIPS_COND_X;
1095 jmp_cmp:
1096                         /* Greater or Equal */
1097                         if ((condt & MIPS_COND_GE) ||
1098                             (condt & MIPS_COND_GT)) {
1099                                 if (condt & MIPS_COND_K) { /* K */
1100                                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_A;
1101                                         emit_sltiu(r_s0, r_A, k, ctx);
1102                                 } else { /* X */
1103                                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_A |
1104                                                 SEEN_X;
1105                                         emit_sltu(r_s0, r_A, r_X, ctx);
1106                                 }
1107                                 /* A < (K|X) ? r_scrach = 1 */
1108                                 b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1109                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero, b_off,
1110                                            ctx);
1111                                 emit_nop(ctx);
1112                                 /* A > (K|X) ? scratch = 0 */
1113                                 if (condt & MIPS_COND_GT) {
1114                                         /* Checking for equality */
1115                                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_A | SEEN_X;
1116                                         if (condt & MIPS_COND_K)
1117                                                 emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
1118                                         else
1119                                                 emit_jit_reg_move(r_s0, r_X,
1120                                                                   ctx);
1121                                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1122                                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_A, r_s0,
1123                                                    b_off, ctx);
1124                                         emit_nop(ctx);
1125                                         /* Finally, A > K|X */
1126                                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1127                                         emit_b(b_off, ctx);
1128                                         emit_nop(ctx);
1129                                 } else {
1130                                         /* A >= (K|X) so jump */
1131                                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1132                                         emit_b(b_off, ctx);
1133                                         emit_nop(ctx);
1134                                 }
1135                         } else {
1136                                 /* A == K|X */
1137                                 if (condt & MIPS_COND_K) { /* K */
1138                                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_A;
1139                                         emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
1140                                         /* jump true */
1141                                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1142                                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_A, r_s0,
1143                                                    b_off, ctx);
1144                                         emit_nop(ctx);
1145                                         /* jump false */
1146                                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1,
1147                                                       ctx);
1148                                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_A, r_s0,
1149                                                    b_off, ctx);
1150                                         emit_nop(ctx);
1151                                 } else { /* X */
1152                                         /* jump true */
1153                                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1154                                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1,
1155                                                       ctx);
1156                                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_A, r_X,
1157                                                    b_off, ctx);
1158                                         emit_nop(ctx);
1159                                         /* jump false */
1160                                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1161                                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_A, r_X,
1162                                                    b_off, ctx);
1163                                         emit_nop(ctx);
1164                                 }
1165                         }
1166                         break;
1167                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1168                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_S1 | SEEN_A;
1169                         /* pc += (A & K) ? pc -> jt : pc -> jf */
1170                         emit_load_imm(r_s1, k, ctx);
1171                         emit_and(r_s0, r_A, r_s1, ctx);
1172                         /* jump true */
1173                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1174                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero, b_off, ctx);
1175                         emit_nop(ctx);
1176                         /* jump false */
1177                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1178                         emit_b(b_off, ctx);
1179                         emit_nop(ctx);
1180                         break;
1181                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
1182                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_X | SEEN_A;
1183                         /* pc += (A & X) ? pc -> jt : pc -> jf */
1184                         emit_and(r_s0, r_A, r_X, ctx);
1185                         /* jump true */
1186                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1187                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero, b_off, ctx);
1188                         emit_nop(ctx);
1189                         /* jump false */
1190                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1191                         emit_b(b_off, ctx);
1192                         emit_nop(ctx);
1193                         break;
1194                 case BPF_RET | BPF_A:
1195                         ctx->flags |= SEEN_A;
1196                         if (i != prog->len - 1)
1197                                 /*
1198                                  * If this is not the last instruction
1199                                  * then jump to the epilogue
1200                                  */
1201                                 emit_b(b_imm(prog->len, ctx), ctx);
1202                         emit_reg_move(r_ret, r_A, ctx); /* delay slot */
1203                         break;
1204                 case BPF_RET | BPF_K:
1205                         /*
1206                          * It can emit two instructions so it does not fit on
1207                          * the delay slot.
1208                          */
1209                         emit_load_imm(r_ret, k, ctx);
1210                         if (i != prog->len - 1) {
1211                                 /*
1212                                  * If this is not the last instruction
1213                                  * then jump to the epilogue
1214                                  */
1215                                 emit_b(b_imm(prog->len, ctx), ctx);
1216                                 emit_nop(ctx);
1217                         }
1218                         break;
1219                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
1220                         /* X = A */
1221                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_A;
1222                         emit_jit_reg_move(r_X, r_A, ctx);
1223                         break;
1224                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
1225                         /* A = X */
1226                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1227                         emit_jit_reg_move(r_A, r_X, ctx);
1228                         break;
1229                 /* AUX */
1230                 case BPF_ANC | SKF_AD_PROTOCOL:
1231                         /* A = ntohs(skb->protocol */
1232                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_OFF | SEEN_A;
1233                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff,
1234                                                   protocol) != 2);
1235                         off = offsetof(struct sk_buff, protocol);
1236                         emit_half_load(r_A, r_skb, off, ctx);
1237 #ifdef CONFIG_CPU_LITTLE_ENDIAN
1238                         /* This needs little endian fixup */
1239                         if (cpu_has_mips_r2) {
1240                                 /* R2 and later have the wsbh instruction */
1241                                 emit_wsbh(r_A, r_A, ctx);
1242                         } else {
1243                                 /* Get first byte */
1244                                 emit_andi(r_tmp_imm, r_A, 0xff, ctx);
1245                                 /* Shift it */
1246                                 emit_sll(r_tmp, r_tmp_imm, 8, ctx);
1247                                 /* Get second byte */
1248                                 emit_srl(r_tmp_imm, r_A, 8, ctx);
1249                                 emit_andi(r_tmp_imm, r_tmp_imm, 0xff, ctx);
1250                                 /* Put everyting together in r_A */
1251                                 emit_or(r_A, r_tmp, r_tmp_imm, ctx);
1252                         }
1253 #endif
1254                         break;
1255                 case BPF_ANC | SKF_AD_CPU:
1256                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_OFF;
1257                         /* A = current_thread_info()->cpu */
1258                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct thread_info,
1259                                                   cpu) != 4);
1260                         off = offsetof(struct thread_info, cpu);
1261                         /* $28/gp points to the thread_info struct */
1262                         emit_load(r_A, 28, off, ctx);
1263                         break;
1264                 case BPF_ANC | SKF_AD_IFINDEX:
1265                         /* A = skb->dev->ifindex */
1266                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A | SEEN_S0;
1267                         off = offsetof(struct sk_buff, dev);
1268                         emit_load(r_s0, r_skb, off, ctx);
1269                         /* error (0) in the delay slot */
1270                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_s0, r_zero,
1271                                    b_imm(prog->len, ctx), ctx);
1272                         emit_reg_move(r_ret, r_zero, ctx);
1273                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device,
1274                                                   ifindex) != 4);
1275                         off = offsetof(struct net_device, ifindex);
1276                         emit_load(r_A, r_s0, off, ctx);
1277                         break;
1278                 case BPF_ANC | SKF_AD_MARK:
1279                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A;
1280                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
1281                         off = offsetof(struct sk_buff, mark);
1282                         emit_load(r_A, r_skb, off, ctx);
1283                         break;
1284                 case BPF_ANC | SKF_AD_RXHASH:
1285                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A;
1286                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
1287                         off = offsetof(struct sk_buff, hash);
1288                         emit_load(r_A, r_skb, off, ctx);
1289                         break;
1290                 case BPF_ANC | SKF_AD_VLAN_TAG:
1291                 case BPF_ANC | SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
1292                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_S0 | SEEN_A;
1293                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff,
1294                                                   vlan_tci) != 2);
1295                         off = offsetof(struct sk_buff, vlan_tci);
1296                         emit_half_load(r_s0, r_skb, off, ctx);
1297                         if (code == (BPF_ANC | SKF_AD_VLAN_TAG)) {
1298                                 emit_andi(r_A, r_s0, (u16)~VLAN_TAG_PRESENT, ctx);
1299                         } else {
1300                                 emit_andi(r_A, r_s0, VLAN_TAG_PRESENT, ctx);
1301                                 /* return 1 if present */
1302                                 emit_sltu(r_A, r_zero, r_A, ctx);
1303                         }
1304                         break;
1305                 case BPF_ANC | SKF_AD_PKTTYPE:
1306                         ctx->flags |= SEEN_SKB;
1307
1308                         off = pkt_type_offset();
1309
1310                         if (off < 0)
1311                                 return -1;
1312                         emit_load_byte(r_tmp, r_skb, off, ctx);
1313                         /* Keep only the last 3 bits */
1314                         emit_andi(r_A, r_tmp, PKT_TYPE_MAX, ctx);
1315                         break;
1316                 case BPF_ANC | SKF_AD_QUEUE:
1317                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A;
1318                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff,
1319                                                   queue_mapping) != 2);
1320                         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sk_buff,
1321                                               queue_mapping) > 0xff);
1322                         off = offsetof(struct sk_buff, queue_mapping);
1323                         emit_half_load(r_A, r_skb, off, ctx);
1324                         break;
1325                 default:
1326                         pr_debug("%s: Unhandled opcode: 0x%02x\n", __FILE__,
1327                                  inst->code);
1328                         return -1;
1329                 }
1330         }
1331
1332         /* compute offsets only during the first pass */
1333         if (ctx->target == NULL)
1334                 ctx->offsets[i] = ctx->idx * 4;
1335
1336         return 0;
1337 }
1338
1339 int bpf_jit_enable __read_mostly;
1340
1341 void bpf_jit_compile(struct sk_filter *fp)
1342 {
1343         struct jit_ctx ctx;
1344         unsigned int alloc_size, tmp_idx;
1345
1346         if (!bpf_jit_enable)
1347                 return;
1348
1349         memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
1350
1351         ctx.offsets = kcalloc(fp->len, sizeof(*ctx.offsets), GFP_KERNEL);
1352         if (ctx.offsets == NULL)
1353                 return;
1354
1355         ctx.skf = fp;
1356
1357         if (build_body(&ctx))
1358                 goto out;
1359
1360         tmp_idx = ctx.idx;
1361         build_prologue(&ctx);
1362         ctx.prologue_bytes = (ctx.idx - tmp_idx) * 4;
1363         /* just to complete the ctx.idx count */
1364         build_epilogue(&ctx);
1365
1366         alloc_size = 4 * ctx.idx;
1367         ctx.target = module_alloc(alloc_size);
1368         if (ctx.target == NULL)
1369                 goto out;
1370
1371         /* Clean it */
1372         memset(ctx.target, 0, alloc_size);
1373
1374         ctx.idx = 0;
1375
1376         /* Generate the actual JIT code */
1377         build_prologue(&ctx);
1378         build_body(&ctx);
1379         build_epilogue(&ctx);
1380
1381         /* Update the icache */
1382         flush_icache_range((ptr)ctx.target, (ptr)(ctx.target + ctx.idx));
1383
1384         if (bpf_jit_enable > 1)
1385                 /* Dump JIT code */
1386                 bpf_jit_dump(fp->len, alloc_size, 2, ctx.target);
1387
1388         fp->bpf_func = (void *)ctx.target;
1389         fp->jited = 1;
1390
1391 out:
1392         kfree(ctx.offsets);
1393 }
1394
1395 void bpf_jit_free(struct sk_filter *fp)
1396 {
1397         if (fp->jited)
1398                 module_free(NULL, fp->bpf_func);
1399         kfree(fp);
1400 }