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