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