a831f193e2c77184fa3a116aed97c9b4b7a62ff7
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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 <linux/errno.h>
40 #include <linux/timer.h>
41 #include <asm/uaccess.h>
42 #include <asm/unaligned.h>
43 #include <linux/filter.h>
44 #include <linux/ratelimit.h>
45 #include <linux/seccomp.h>
46 #include <linux/if_vlan.h>
47 #include <linux/bpf.h>
48
49 /**
50  *      sk_filter - run a packet through a socket filter
51  *      @sk: sock associated with &sk_buff
52  *      @skb: buffer to filter
53  *
54  * Run the filter code and then cut skb->data to correct size returned by
55  * SK_RUN_FILTER. If pkt_len is 0 we toss packet. If skb->len is smaller
56  * than pkt_len we keep whole skb->data. This is the socket level
57  * wrapper to SK_RUN_FILTER. It returns 0 if the packet should
58  * be accepted or -EPERM if the packet should be tossed.
59  *
60  */
61 int sk_filter(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
62 {
63         int err;
64         struct sk_filter *filter;
65
66         /*
67          * If the skb was allocated from pfmemalloc reserves, only
68          * allow SOCK_MEMALLOC sockets to use it as this socket is
69          * helping free memory
70          */
71         if (skb_pfmemalloc(skb) && !sock_flag(sk, SOCK_MEMALLOC))
72                 return -ENOMEM;
73
74         err = security_sock_rcv_skb(sk, skb);
75         if (err)
76                 return err;
77
78         rcu_read_lock();
79         filter = rcu_dereference(sk->sk_filter);
80         if (filter) {
81                 unsigned int pkt_len = SK_RUN_FILTER(filter, skb);
82
83                 err = pkt_len ? pskb_trim(skb, pkt_len) : -EPERM;
84         }
85         rcu_read_unlock();
86
87         return err;
88 }
89 EXPORT_SYMBOL(sk_filter);
90
91 static u64 __skb_get_pay_offset(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
92 {
93         return skb_get_poff((struct sk_buff *)(unsigned long) ctx);
94 }
95
96 static u64 __skb_get_nlattr(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
97 {
98         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
99         struct nlattr *nla;
100
101         if (skb_is_nonlinear(skb))
102                 return 0;
103
104         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
105                 return 0;
106
107         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
108                 return 0;
109
110         nla = nla_find((struct nlattr *) &skb->data[a], skb->len - a, x);
111         if (nla)
112                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
113
114         return 0;
115 }
116
117 static u64 __skb_get_nlattr_nest(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
118 {
119         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
120         struct nlattr *nla;
121
122         if (skb_is_nonlinear(skb))
123                 return 0;
124
125         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
126                 return 0;
127
128         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
129                 return 0;
130
131         nla = (struct nlattr *) &skb->data[a];
132         if (nla->nla_len > skb->len - a)
133                 return 0;
134
135         nla = nla_find_nested(nla, x);
136         if (nla)
137                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
138
139         return 0;
140 }
141
142 static u64 __get_raw_cpu_id(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
143 {
144         return raw_smp_processor_id();
145 }
146
147 /* note that this only generates 32-bit random numbers */
148 static u64 __get_random_u32(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
149 {
150         return prandom_u32();
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(__get_random_u32);
312                         break;
313                 }
314                 break;
315
316         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_ALU_XOR_X:
317                 /* A ^= X */
318                 *insn = BPF_ALU32_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_X);
319                 break;
320
321         default:
322                 /* This is just a dummy call to avoid letting the compiler
323                  * evict __bpf_call_base() as an optimization. Placed here
324                  * where no-one bothers.
325                  */
326                 BUG_ON(__bpf_call_base(0, 0, 0, 0, 0) != 0);
327                 return false;
328         }
329
330         *insnp = insn;
331         return true;
332 }
333
334 /**
335  *      bpf_convert_filter - convert filter program
336  *      @prog: the user passed filter program
337  *      @len: the length of the user passed filter program
338  *      @new_prog: buffer where converted program will be stored
339  *      @new_len: pointer to store length of converted program
340  *
341  * Remap 'sock_filter' style BPF instruction set to 'sock_filter_ext' style.
342  * Conversion workflow:
343  *
344  * 1) First pass for calculating the new program length:
345  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len)
346  *
347  * 2) 2nd pass to remap in two passes: 1st pass finds new
348  *    jump offsets, 2nd pass remapping:
349  *   new_prog = kmalloc(sizeof(struct bpf_insn) * new_len);
350  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, new_prog, &new_len);
351  *
352  * User BPF's register A is mapped to our BPF register 6, user BPF
353  * register X is mapped to BPF register 7; frame pointer is always
354  * register 10; Context 'void *ctx' is stored in register 1, that is,
355  * for socket filters: ctx == 'struct sk_buff *', for seccomp:
356  * ctx == 'struct seccomp_data *'.
357  */
358 static int bpf_convert_filter(struct sock_filter *prog, int len,
359                               struct bpf_insn *new_prog, int *new_len)
360 {
361         int new_flen = 0, pass = 0, target, i;
362         struct bpf_insn *new_insn;
363         struct sock_filter *fp;
364         int *addrs = NULL;
365         u8 bpf_src;
366
367         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS * sizeof(u32) > MAX_BPF_STACK);
368         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_FP + 1 != MAX_BPF_REG);
369
370         if (len <= 0 || len > BPF_MAXINSNS)
371                 return -EINVAL;
372
373         if (new_prog) {
374                 addrs = kcalloc(len, sizeof(*addrs),
375                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
376                 if (!addrs)
377                         return -ENOMEM;
378         }
379
380 do_pass:
381         new_insn = new_prog;
382         fp = prog;
383
384         if (new_insn)
385                 *new_insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_CTX, BPF_REG_ARG1);
386         new_insn++;
387
388         for (i = 0; i < len; fp++, i++) {
389                 struct bpf_insn tmp_insns[6] = { };
390                 struct bpf_insn *insn = tmp_insns;
391
392                 if (addrs)
393                         addrs[i] = new_insn - new_prog;
394
395                 switch (fp->code) {
396                 /* All arithmetic insns and skb loads map as-is. */
397                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
398                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
399                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
400                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
401                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
402                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
403                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
404                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
405                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
406                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
407                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
408                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
409                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
410                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
411                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
412                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
413                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
414                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
415                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
416                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
417                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
418                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
419                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
420                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
421                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
422                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
423                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
424                         /* Check for overloaded BPF extension and
425                          * directly convert it if found, otherwise
426                          * just move on with mapping.
427                          */
428                         if (BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD &&
429                             BPF_MODE(fp->code) == BPF_ABS &&
430                             convert_bpf_extensions(fp, &insn))
431                                 break;
432
433                         *insn = BPF_RAW_INSN(fp->code, BPF_REG_A, BPF_REG_X, 0, fp->k);
434                         break;
435
436                 /* Jump transformation cannot use BPF block macros
437                  * everywhere as offset calculation and target updates
438                  * require a bit more work than the rest, i.e. jump
439                  * opcodes map as-is, but offsets need adjustment.
440                  */
441
442 #define BPF_EMIT_JMP                                                    \
443         do {                                                            \
444                 if (target >= len || target < 0)                        \
445                         goto err;                                       \
446                 insn->off = addrs ? addrs[target] - addrs[i] - 1 : 0;   \
447                 /* Adjust pc relative offset for 2nd or 3rd insn. */    \
448                 insn->off -= insn - tmp_insns;                          \
449         } while (0)
450
451                 case BPF_JMP | BPF_JA:
452                         target = i + fp->k + 1;
453                         insn->code = fp->code;
454                         BPF_EMIT_JMP;
455                         break;
456
457                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
458                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
459                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
460                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
461                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
462                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
463                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
464                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
465                         if (BPF_SRC(fp->code) == BPF_K && (int) fp->k < 0) {
466                                 /* BPF immediates are signed, zero extend
467                                  * immediate into tmp register and use it
468                                  * in compare insn.
469                                  */
470                                 *insn++ = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_TMP, fp->k);
471
472                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
473                                 insn->src_reg = BPF_REG_TMP;
474                                 bpf_src = BPF_X;
475                         } else {
476                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
477                                 insn->src_reg = BPF_REG_X;
478                                 insn->imm = fp->k;
479                                 bpf_src = BPF_SRC(fp->code);
480                         }
481
482                         /* Common case where 'jump_false' is next insn. */
483                         if (fp->jf == 0) {
484                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
485                                 target = i + fp->jt + 1;
486                                 BPF_EMIT_JMP;
487                                 break;
488                         }
489
490                         /* Convert JEQ into JNE when 'jump_true' is next insn. */
491                         if (fp->jt == 0 && BPF_OP(fp->code) == BPF_JEQ) {
492                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_JNE | bpf_src;
493                                 target = i + fp->jf + 1;
494                                 BPF_EMIT_JMP;
495                                 break;
496                         }
497
498                         /* Other jumps are mapped into two insns: Jxx and JA. */
499                         target = i + fp->jt + 1;
500                         insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
501                         BPF_EMIT_JMP;
502                         insn++;
503
504                         insn->code = BPF_JMP | BPF_JA;
505                         target = i + fp->jf + 1;
506                         BPF_EMIT_JMP;
507                         break;
508
509                 /* ldxb 4 * ([14] & 0xf) is remaped into 6 insns. */
510                 case BPF_LDX | BPF_MSH | BPF_B:
511                         /* tmp = A */
512                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_TMP, BPF_REG_A);
513                         /* A = BPF_R0 = *(u8 *) (skb->data + K) */
514                         *insn++ = BPF_LD_ABS(BPF_B, fp->k);
515                         /* A &= 0xf */
516                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A, 0xf);
517                         /* A <<= 2 */
518                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_A, 2);
519                         /* X = A */
520                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
521                         /* A = tmp */
522                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_TMP);
523                         break;
524
525                 /* RET_K, RET_A are remaped into 2 insns. */
526                 case BPF_RET | BPF_A:
527                 case BPF_RET | BPF_K:
528                         *insn++ = BPF_MOV32_RAW(BPF_RVAL(fp->code) == BPF_K ?
529                                                 BPF_K : BPF_X, BPF_REG_0,
530                                                 BPF_REG_A, fp->k);
531                         *insn = BPF_EXIT_INSN();
532                         break;
533
534                 /* Store to stack. */
535                 case BPF_ST:
536                 case BPF_STX:
537                         *insn = BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_FP, BPF_CLASS(fp->code) ==
538                                             BPF_ST ? BPF_REG_A : BPF_REG_X,
539                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
540                         break;
541
542                 /* Load from stack. */
543                 case BPF_LD | BPF_MEM:
544                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
545                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD  ?
546                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_FP,
547                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
548                         break;
549
550                 /* A = K or X = K */
551                 case BPF_LD | BPF_IMM:
552                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
553                         *insn = BPF_MOV32_IMM(BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
554                                               BPF_REG_A : BPF_REG_X, fp->k);
555                         break;
556
557                 /* X = A */
558                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
559                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
560                         break;
561
562                 /* A = X */
563                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
564                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_X);
565                         break;
566
567                 /* A = skb->len or X = skb->len */
568                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
569                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
570                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
571                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_CTX,
572                                             offsetof(struct sk_buff, len));
573                         break;
574
575                 /* Access seccomp_data fields. */
576                 case BPF_LDX | BPF_ABS | BPF_W:
577                         /* A = *(u32 *) (ctx + K) */
578                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, fp->k);
579                         break;
580
581                 /* Unknown instruction. */
582                 default:
583                         goto err;
584                 }
585
586                 insn++;
587                 if (new_prog)
588                         memcpy(new_insn, tmp_insns,
589                                sizeof(*insn) * (insn - tmp_insns));
590                 new_insn += insn - tmp_insns;
591         }
592
593         if (!new_prog) {
594                 /* Only calculating new length. */
595                 *new_len = new_insn - new_prog;
596                 return 0;
597         }
598
599         pass++;
600         if (new_flen != new_insn - new_prog) {
601                 new_flen = new_insn - new_prog;
602                 if (pass > 2)
603                         goto err;
604                 goto do_pass;
605         }
606
607         kfree(addrs);
608         BUG_ON(*new_len != new_flen);
609         return 0;
610 err:
611         kfree(addrs);
612         return -EINVAL;
613 }
614
615 /* Security:
616  *
617  * As we dont want to clear mem[] array for each packet going through
618  * __bpf_prog_run(), we check that filter loaded by user never try to read
619  * a cell if not previously written, and we check all branches to be sure
620  * a malicious user doesn't try to abuse us.
621  */
622 static int check_load_and_stores(const struct sock_filter *filter, int flen)
623 {
624         u16 *masks, memvalid = 0; /* One bit per cell, 16 cells */
625         int pc, ret = 0;
626
627         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS > 16);
628
629         masks = kmalloc_array(flen, sizeof(*masks), GFP_KERNEL);
630         if (!masks)
631                 return -ENOMEM;
632
633         memset(masks, 0xff, flen * sizeof(*masks));
634
635         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
636                 memvalid &= masks[pc];
637
638                 switch (filter[pc].code) {
639                 case BPF_ST:
640                 case BPF_STX:
641                         memvalid |= (1 << filter[pc].k);
642                         break;
643                 case BPF_LD | BPF_MEM:
644                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
645                         if (!(memvalid & (1 << filter[pc].k))) {
646                                 ret = -EINVAL;
647                                 goto error;
648                         }
649                         break;
650                 case BPF_JMP | BPF_JA:
651                         /* A jump must set masks on target */
652                         masks[pc + 1 + filter[pc].k] &= memvalid;
653                         memvalid = ~0;
654                         break;
655                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
656                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
657                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
658                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
659                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
660                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
661                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
662                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
663                         /* A jump must set masks on targets */
664                         masks[pc + 1 + filter[pc].jt] &= memvalid;
665                         masks[pc + 1 + filter[pc].jf] &= memvalid;
666                         memvalid = ~0;
667                         break;
668                 }
669         }
670 error:
671         kfree(masks);
672         return ret;
673 }
674
675 static bool chk_code_allowed(u16 code_to_probe)
676 {
677         static const bool codes[] = {
678                 /* 32 bit ALU operations */
679                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] = true,
680                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] = true,
681                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] = true,
682                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] = true,
683                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K] = true,
684                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X] = true,
685                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K] = true,
686                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X] = true,
687                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K] = true,
688                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X] = true,
689                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] = true,
690                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] = true,
691                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] = true,
692                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] = true,
693                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] = true,
694                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] = true,
695                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] = true,
696                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X] = true,
697                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K] = true,
698                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X] = true,
699                 [BPF_ALU | BPF_NEG] = true,
700                 /* Load instructions */
701                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS] = true,
702                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS] = true,
703                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS] = true,
704                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN] = true,
705                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_IND] = true,
706                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_IND] = true,
707                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_IND] = true,
708                 [BPF_LD | BPF_IMM] = true,
709                 [BPF_LD | BPF_MEM] = true,
710                 [BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN] = true,
711                 [BPF_LDX | BPF_B | BPF_MSH] = true,
712                 [BPF_LDX | BPF_IMM] = true,
713                 [BPF_LDX | BPF_MEM] = true,
714                 /* Store instructions */
715                 [BPF_ST] = true,
716                 [BPF_STX] = true,
717                 /* Misc instructions */
718                 [BPF_MISC | BPF_TAX] = true,
719                 [BPF_MISC | BPF_TXA] = true,
720                 /* Return instructions */
721                 [BPF_RET | BPF_K] = true,
722                 [BPF_RET | BPF_A] = true,
723                 /* Jump instructions */
724                 [BPF_JMP | BPF_JA] = true,
725                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] = true,
726                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] = true,
727                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] = true,
728                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] = true,
729                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] = true,
730                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] = true,
731                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] = true,
732                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] = true,
733         };
734
735         if (code_to_probe >= ARRAY_SIZE(codes))
736                 return false;
737
738         return codes[code_to_probe];
739 }
740
741 /**
742  *      bpf_check_classic - verify socket filter code
743  *      @filter: filter to verify
744  *      @flen: length of filter
745  *
746  * Check the user's filter code. If we let some ugly
747  * filter code slip through kaboom! The filter must contain
748  * no references or jumps that are out of range, no illegal
749  * instructions, and must end with a RET instruction.
750  *
751  * All jumps are forward as they are not signed.
752  *
753  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
754  */
755 static int bpf_check_classic(const struct sock_filter *filter,
756                              unsigned int flen)
757 {
758         bool anc_found;
759         int pc;
760
761         if (flen == 0 || flen > BPF_MAXINSNS)
762                 return -EINVAL;
763
764         /* Check the filter code now */
765         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
766                 const struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
767
768                 /* May we actually operate on this code? */
769                 if (!chk_code_allowed(ftest->code))
770                         return -EINVAL;
771
772                 /* Some instructions need special checks */
773                 switch (ftest->code) {
774                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
775                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
776                         /* Check for division by zero */
777                         if (ftest->k == 0)
778                                 return -EINVAL;
779                         break;
780                 case BPF_LD | BPF_MEM:
781                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
782                 case BPF_ST:
783                 case BPF_STX:
784                         /* Check for invalid memory addresses */
785                         if (ftest->k >= BPF_MEMWORDS)
786                                 return -EINVAL;
787                         break;
788                 case BPF_JMP | BPF_JA:
789                         /* Note, the large ftest->k might cause loops.
790                          * Compare this with conditional jumps below,
791                          * where offsets are limited. --ANK (981016)
792                          */
793                         if (ftest->k >= (unsigned int)(flen - pc - 1))
794                                 return -EINVAL;
795                         break;
796                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
797                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
798                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
799                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
800                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
801                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
802                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
803                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
804                         /* Both conditionals must be safe */
805                         if (pc + ftest->jt + 1 >= flen ||
806                             pc + ftest->jf + 1 >= flen)
807                                 return -EINVAL;
808                         break;
809                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
810                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
811                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
812                         anc_found = false;
813                         if (bpf_anc_helper(ftest) & BPF_ANC)
814                                 anc_found = true;
815                         /* Ancillary operation unknown or unsupported */
816                         if (anc_found == false && ftest->k >= SKF_AD_OFF)
817                                 return -EINVAL;
818                 }
819         }
820
821         /* Last instruction must be a RET code */
822         switch (filter[flen - 1].code) {
823         case BPF_RET | BPF_K:
824         case BPF_RET | BPF_A:
825                 return check_load_and_stores(filter, flen);
826         }
827
828         return -EINVAL;
829 }
830
831 static int bpf_prog_store_orig_filter(struct bpf_prog *fp,
832                                       const struct sock_fprog *fprog)
833 {
834         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
835         struct sock_fprog_kern *fkprog;
836
837         fp->orig_prog = kmalloc(sizeof(*fkprog), GFP_KERNEL);
838         if (!fp->orig_prog)
839                 return -ENOMEM;
840
841         fkprog = fp->orig_prog;
842         fkprog->len = fprog->len;
843
844         fkprog->filter = kmemdup(fp->insns, fsize,
845                                  GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
846         if (!fkprog->filter) {
847                 kfree(fp->orig_prog);
848                 return -ENOMEM;
849         }
850
851         return 0;
852 }
853
854 static void bpf_release_orig_filter(struct bpf_prog *fp)
855 {
856         struct sock_fprog_kern *fprog = fp->orig_prog;
857
858         if (fprog) {
859                 kfree(fprog->filter);
860                 kfree(fprog);
861         }
862 }
863
864 static void __bpf_prog_release(struct bpf_prog *prog)
865 {
866         if (prog->type == BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
867                 bpf_prog_put(prog);
868         } else {
869                 bpf_release_orig_filter(prog);
870                 bpf_prog_free(prog);
871         }
872 }
873
874 static void __sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
875 {
876         __bpf_prog_release(fp->prog);
877         kfree(fp);
878 }
879
880 /**
881  *      sk_filter_release_rcu - Release a socket filter by rcu_head
882  *      @rcu: rcu_head that contains the sk_filter to free
883  */
884 static void sk_filter_release_rcu(struct rcu_head *rcu)
885 {
886         struct sk_filter *fp = container_of(rcu, struct sk_filter, rcu);
887
888         __sk_filter_release(fp);
889 }
890
891 /**
892  *      sk_filter_release - release a socket filter
893  *      @fp: filter to remove
894  *
895  *      Remove a filter from a socket and release its resources.
896  */
897 static void sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
898 {
899         if (atomic_dec_and_test(&fp->refcnt))
900                 call_rcu(&fp->rcu, sk_filter_release_rcu);
901 }
902
903 void sk_filter_uncharge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
904 {
905         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
906
907         atomic_sub(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
908         sk_filter_release(fp);
909 }
910
911 /* try to charge the socket memory if there is space available
912  * return true on success
913  */
914 bool sk_filter_charge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
915 {
916         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
917
918         /* same check as in sock_kmalloc() */
919         if (filter_size <= sysctl_optmem_max &&
920             atomic_read(&sk->sk_omem_alloc) + filter_size < sysctl_optmem_max) {
921                 atomic_inc(&fp->refcnt);
922                 atomic_add(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
923                 return true;
924         }
925         return false;
926 }
927
928 static struct bpf_prog *bpf_migrate_filter(struct bpf_prog *fp)
929 {
930         struct sock_filter *old_prog;
931         struct bpf_prog *old_fp;
932         int err, new_len, old_len = fp->len;
933
934         /* We are free to overwrite insns et al right here as it
935          * won't be used at this point in time anymore internally
936          * after the migration to the internal BPF instruction
937          * representation.
938          */
939         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct sock_filter) !=
940                      sizeof(struct bpf_insn));
941
942         /* Conversion cannot happen on overlapping memory areas,
943          * so we need to keep the user BPF around until the 2nd
944          * pass. At this time, the user BPF is stored in fp->insns.
945          */
946         old_prog = kmemdup(fp->insns, old_len * sizeof(struct sock_filter),
947                            GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
948         if (!old_prog) {
949                 err = -ENOMEM;
950                 goto out_err;
951         }
952
953         /* 1st pass: calculate the new program length. */
954         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len);
955         if (err)
956                 goto out_err_free;
957
958         /* Expand fp for appending the new filter representation. */
959         old_fp = fp;
960         fp = bpf_prog_realloc(old_fp, bpf_prog_size(new_len), 0);
961         if (!fp) {
962                 /* The old_fp is still around in case we couldn't
963                  * allocate new memory, so uncharge on that one.
964                  */
965                 fp = old_fp;
966                 err = -ENOMEM;
967                 goto out_err_free;
968         }
969
970         fp->len = new_len;
971
972         /* 2nd pass: remap sock_filter insns into bpf_insn insns. */
973         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, fp->insnsi, &new_len);
974         if (err)
975                 /* 2nd bpf_convert_filter() can fail only if it fails
976                  * to allocate memory, remapping must succeed. Note,
977                  * that at this time old_fp has already been released
978                  * by krealloc().
979                  */
980                 goto out_err_free;
981
982         bpf_prog_select_runtime(fp);
983
984         kfree(old_prog);
985         return fp;
986
987 out_err_free:
988         kfree(old_prog);
989 out_err:
990         __bpf_prog_release(fp);
991         return ERR_PTR(err);
992 }
993
994 static struct bpf_prog *bpf_prepare_filter(struct bpf_prog *fp,
995                                            bpf_aux_classic_check_t trans)
996 {
997         int err;
998
999         fp->bpf_func = NULL;
1000         fp->jited = false;
1001
1002         err = bpf_check_classic(fp->insns, fp->len);
1003         if (err) {
1004                 __bpf_prog_release(fp);
1005                 return ERR_PTR(err);
1006         }
1007
1008         /* There might be additional checks and transformations
1009          * needed on classic filters, f.e. in case of seccomp.
1010          */
1011         if (trans) {
1012                 err = trans(fp->insns, fp->len);
1013                 if (err) {
1014                         __bpf_prog_release(fp);
1015                         return ERR_PTR(err);
1016                 }
1017         }
1018
1019         /* Probe if we can JIT compile the filter and if so, do
1020          * the compilation of the filter.
1021          */
1022         bpf_jit_compile(fp);
1023
1024         /* JIT compiler couldn't process this filter, so do the
1025          * internal BPF translation for the optimized interpreter.
1026          */
1027         if (!fp->jited)
1028                 fp = bpf_migrate_filter(fp);
1029
1030         return fp;
1031 }
1032
1033 /**
1034  *      bpf_prog_create - create an unattached filter
1035  *      @pfp: the unattached filter that is created
1036  *      @fprog: the filter program
1037  *
1038  * Create a filter independent of any socket. We first run some
1039  * sanity checks on it to make sure it does not explode on us later.
1040  * If an error occurs or there is insufficient memory for the filter
1041  * a negative errno code is returned. On success the return is zero.
1042  */
1043 int bpf_prog_create(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog_kern *fprog)
1044 {
1045         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1046         struct bpf_prog *fp;
1047
1048         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1049         if (fprog->filter == NULL)
1050                 return -EINVAL;
1051
1052         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1053         if (!fp)
1054                 return -ENOMEM;
1055
1056         memcpy(fp->insns, fprog->filter, fsize);
1057
1058         fp->len = fprog->len;
1059         /* Since unattached filters are not copied back to user
1060          * space through sk_get_filter(), we do not need to hold
1061          * a copy here, and can spare us the work.
1062          */
1063         fp->orig_prog = NULL;
1064
1065         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1066          * memory in case something goes wrong.
1067          */
1068         fp = bpf_prepare_filter(fp, NULL);
1069         if (IS_ERR(fp))
1070                 return PTR_ERR(fp);
1071
1072         *pfp = fp;
1073         return 0;
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create);
1076
1077 /**
1078  *      bpf_prog_create_from_user - create an unattached filter from user buffer
1079  *      @pfp: the unattached filter that is created
1080  *      @fprog: the filter program
1081  *      @trans: post-classic verifier transformation handler
1082  *
1083  * This function effectively does the same as bpf_prog_create(), only
1084  * that it builds up its insns buffer from user space provided buffer.
1085  * It also allows for passing a bpf_aux_classic_check_t handler.
1086  */
1087 int bpf_prog_create_from_user(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog *fprog,
1088                               bpf_aux_classic_check_t trans)
1089 {
1090         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1091         struct bpf_prog *fp;
1092
1093         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1094         if (fprog->filter == NULL)
1095                 return -EINVAL;
1096
1097         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1098         if (!fp)
1099                 return -ENOMEM;
1100
1101         if (copy_from_user(fp->insns, fprog->filter, fsize)) {
1102                 __bpf_prog_free(fp);
1103                 return -EFAULT;
1104         }
1105
1106         fp->len = fprog->len;
1107         /* Since unattached filters are not copied back to user
1108          * space through sk_get_filter(), we do not need to hold
1109          * a copy here, and can spare us the work.
1110          */
1111         fp->orig_prog = NULL;
1112
1113         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1114          * memory in case something goes wrong.
1115          */
1116         fp = bpf_prepare_filter(fp, trans);
1117         if (IS_ERR(fp))
1118                 return PTR_ERR(fp);
1119
1120         *pfp = fp;
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 void bpf_prog_destroy(struct bpf_prog *fp)
1125 {
1126         __bpf_prog_release(fp);
1127 }
1128 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_destroy);
1129
1130 static int __sk_attach_prog(struct bpf_prog *prog, struct sock *sk)
1131 {
1132         struct sk_filter *fp, *old_fp;
1133
1134         fp = kmalloc(sizeof(*fp), GFP_KERNEL);
1135         if (!fp)
1136                 return -ENOMEM;
1137
1138         fp->prog = prog;
1139         atomic_set(&fp->refcnt, 0);
1140
1141         if (!sk_filter_charge(sk, fp)) {
1142                 kfree(fp);
1143                 return -ENOMEM;
1144         }
1145
1146         old_fp = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1147                                            sock_owned_by_user(sk));
1148         rcu_assign_pointer(sk->sk_filter, fp);
1149
1150         if (old_fp)
1151                 sk_filter_uncharge(sk, old_fp);
1152
1153         return 0;
1154 }
1155
1156 /**
1157  *      sk_attach_filter - attach a socket filter
1158  *      @fprog: the filter program
1159  *      @sk: the socket to use
1160  *
1161  * Attach the user's filter code. We first run some sanity checks on
1162  * it to make sure it does not explode on us later. If an error
1163  * occurs or there is insufficient memory for the filter a negative
1164  * errno code is returned. On success the return is zero.
1165  */
1166 int sk_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1167 {
1168         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1169         unsigned int bpf_fsize = bpf_prog_size(fprog->len);
1170         struct bpf_prog *prog;
1171         int err;
1172
1173         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1174                 return -EPERM;
1175
1176         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1177         if (fprog->filter == NULL)
1178                 return -EINVAL;
1179
1180         prog = bpf_prog_alloc(bpf_fsize, 0);
1181         if (!prog)
1182                 return -ENOMEM;
1183
1184         if (copy_from_user(prog->insns, fprog->filter, fsize)) {
1185                 __bpf_prog_free(prog);
1186                 return -EFAULT;
1187         }
1188
1189         prog->len = fprog->len;
1190
1191         err = bpf_prog_store_orig_filter(prog, fprog);
1192         if (err) {
1193                 __bpf_prog_free(prog);
1194                 return -ENOMEM;
1195         }
1196
1197         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1198          * memory in case something goes wrong.
1199          */
1200         prog = bpf_prepare_filter(prog, NULL);
1201         if (IS_ERR(prog))
1202                 return PTR_ERR(prog);
1203
1204         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1205         if (err < 0) {
1206                 __bpf_prog_release(prog);
1207                 return err;
1208         }
1209
1210         return 0;
1211 }
1212 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_attach_filter);
1213
1214 int sk_attach_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1215 {
1216         struct bpf_prog *prog;
1217         int err;
1218
1219         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1220                 return -EPERM;
1221
1222         prog = bpf_prog_get(ufd);
1223         if (IS_ERR(prog))
1224                 return PTR_ERR(prog);
1225
1226         if (prog->type != BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
1227                 bpf_prog_put(prog);
1228                 return -EINVAL;
1229         }
1230
1231         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1232         if (err < 0) {
1233                 bpf_prog_put(prog);
1234                 return err;
1235         }
1236
1237         return 0;
1238 }
1239
1240 /**
1241  *      bpf_skb_clone_not_writable - is the header of a clone not writable
1242  *      @skb: buffer to check
1243  *      @len: length up to which to write, can be negative
1244  *
1245  *      Returns true if modifying the header part of the cloned buffer
1246  *      does require the data to be copied. I.e. this version works with
1247  *      negative lengths needed for eBPF case!
1248  */
1249 static bool bpf_skb_clone_unwritable(const struct sk_buff *skb, int len)
1250 {
1251         return skb_header_cloned(skb) ||
1252                (int) skb_headroom(skb) + len > skb->hdr_len;
1253 }
1254
1255 #define BPF_RECOMPUTE_CSUM(flags)       ((flags) & 1)
1256
1257 static u64 bpf_skb_store_bytes(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 flags)
1258 {
1259         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1260         int offset = (int) r2;
1261         void *from = (void *) (long) r3;
1262         unsigned int len = (unsigned int) r4;
1263         char buf[16];
1264         void *ptr;
1265
1266         /* bpf verifier guarantees that:
1267          * 'from' pointer points to bpf program stack
1268          * 'len' bytes of it were initialized
1269          * 'len' > 0
1270          * 'skb' is a valid pointer to 'struct sk_buff'
1271          *
1272          * so check for invalid 'offset' and too large 'len'
1273          */
1274         if (unlikely((u32) offset > 0xffff || len > sizeof(buf)))
1275                 return -EFAULT;
1276
1277         offset -= skb->data - skb_mac_header(skb);
1278         if (unlikely(skb_cloned(skb) &&
1279                      bpf_skb_clone_unwritable(skb, offset + len)))
1280                 return -EFAULT;
1281
1282         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, len, buf);
1283         if (unlikely(!ptr))
1284                 return -EFAULT;
1285
1286         if (BPF_RECOMPUTE_CSUM(flags))
1287                 skb_postpull_rcsum(skb, ptr, len);
1288
1289         memcpy(ptr, from, len);
1290
1291         if (ptr == buf)
1292                 /* skb_store_bits cannot return -EFAULT here */
1293                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, len);
1294
1295         if (BPF_RECOMPUTE_CSUM(flags) && skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE)
1296                 skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(ptr, len, 0));
1297         return 0;
1298 }
1299
1300 const struct bpf_func_proto bpf_skb_store_bytes_proto = {
1301         .func           = bpf_skb_store_bytes,
1302         .gpl_only       = false,
1303         .ret_type       = RET_INTEGER,
1304         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1305         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1306         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1307         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1308         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1309 };
1310
1311 #define BPF_HEADER_FIELD_SIZE(flags)    ((flags) & 0x0f)
1312 #define BPF_IS_PSEUDO_HEADER(flags)     ((flags) & 0x10)
1313
1314 static u64 bpf_l3_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1315 {
1316         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1317         int offset = (int) r2;
1318         __sum16 sum, *ptr;
1319
1320         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1321                 return -EFAULT;
1322
1323         offset -= skb->data - skb_mac_header(skb);
1324         if (unlikely(skb_cloned(skb) &&
1325                      bpf_skb_clone_unwritable(skb, offset + sizeof(sum))))
1326                 return -EFAULT;
1327
1328         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, sizeof(sum), &sum);
1329         if (unlikely(!ptr))
1330                 return -EFAULT;
1331
1332         switch (BPF_HEADER_FIELD_SIZE(flags)) {
1333         case 2:
1334                 csum_replace2(ptr, from, to);
1335                 break;
1336         case 4:
1337                 csum_replace4(ptr, from, to);
1338                 break;
1339         default:
1340                 return -EINVAL;
1341         }
1342
1343         if (ptr == &sum)
1344                 /* skb_store_bits guaranteed to not return -EFAULT here */
1345                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, sizeof(sum));
1346
1347         return 0;
1348 }
1349
1350 const struct bpf_func_proto bpf_l3_csum_replace_proto = {
1351         .func           = bpf_l3_csum_replace,
1352         .gpl_only       = false,
1353         .ret_type       = RET_INTEGER,
1354         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1355         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1356         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1357         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1358         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1359 };
1360
1361 static u64 bpf_l4_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1362 {
1363         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1364         u32 is_pseudo = BPF_IS_PSEUDO_HEADER(flags);
1365         int offset = (int) r2;
1366         __sum16 sum, *ptr;
1367
1368         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1369                 return -EFAULT;
1370
1371         offset -= skb->data - skb_mac_header(skb);
1372         if (unlikely(skb_cloned(skb) &&
1373                      bpf_skb_clone_unwritable(skb, offset + sizeof(sum))))
1374                 return -EFAULT;
1375
1376         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, sizeof(sum), &sum);
1377         if (unlikely(!ptr))
1378                 return -EFAULT;
1379
1380         switch (BPF_HEADER_FIELD_SIZE(flags)) {
1381         case 2:
1382                 inet_proto_csum_replace2(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1383                 break;
1384         case 4:
1385                 inet_proto_csum_replace4(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1386                 break;
1387         default:
1388                 return -EINVAL;
1389         }
1390
1391         if (ptr == &sum)
1392                 /* skb_store_bits guaranteed to not return -EFAULT here */
1393                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, sizeof(sum));
1394
1395         return 0;
1396 }
1397
1398 const struct bpf_func_proto bpf_l4_csum_replace_proto = {
1399         .func           = bpf_l4_csum_replace,
1400         .gpl_only       = false,
1401         .ret_type       = RET_INTEGER,
1402         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1403         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1404         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1405         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1406         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1407 };
1408
1409 static const struct bpf_func_proto *
1410 sk_filter_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
1411 {
1412         switch (func_id) {
1413         case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
1414                 return &bpf_map_lookup_elem_proto;
1415         case BPF_FUNC_map_update_elem:
1416                 return &bpf_map_update_elem_proto;
1417         case BPF_FUNC_map_delete_elem:
1418                 return &bpf_map_delete_elem_proto;
1419         case BPF_FUNC_get_prandom_u32:
1420                 return &bpf_get_prandom_u32_proto;
1421         case BPF_FUNC_get_smp_processor_id:
1422                 return &bpf_get_smp_processor_id_proto;
1423         default:
1424                 return NULL;
1425         }
1426 }
1427
1428 static const struct bpf_func_proto *
1429 tc_cls_act_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
1430 {
1431         switch (func_id) {
1432         case BPF_FUNC_skb_store_bytes:
1433                 return &bpf_skb_store_bytes_proto;
1434         case BPF_FUNC_l3_csum_replace:
1435                 return &bpf_l3_csum_replace_proto;
1436         case BPF_FUNC_l4_csum_replace:
1437                 return &bpf_l4_csum_replace_proto;
1438         default:
1439                 return sk_filter_func_proto(func_id);
1440         }
1441 }
1442
1443 static bool sk_filter_is_valid_access(int off, int size,
1444                                       enum bpf_access_type type)
1445 {
1446         /* only read is allowed */
1447         if (type != BPF_READ)
1448                 return false;
1449
1450         /* check bounds */
1451         if (off < 0 || off >= sizeof(struct __sk_buff))
1452                 return false;
1453
1454         /* disallow misaligned access */
1455         if (off % size != 0)
1456                 return false;
1457
1458         /* all __sk_buff fields are __u32 */
1459         if (size != 4)
1460                 return false;
1461
1462         return true;
1463 }
1464
1465 static u32 sk_filter_convert_ctx_access(int dst_reg, int src_reg, int ctx_off,
1466                                         struct bpf_insn *insn_buf)
1467 {
1468         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
1469
1470         switch (ctx_off) {
1471         case offsetof(struct __sk_buff, len):
1472                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, len) != 4);
1473
1474                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
1475                                       offsetof(struct sk_buff, len));
1476                 break;
1477
1478         case offsetof(struct __sk_buff, protocol):
1479                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
1480
1481                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
1482                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
1483                 break;
1484
1485         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_proto):
1486                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
1487
1488                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
1489                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
1490                 break;
1491
1492         case offsetof(struct __sk_buff, priority):
1493                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, priority) != 4);
1494
1495                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
1496                                       offsetof(struct sk_buff, priority));
1497                 break;
1498
1499         case offsetof(struct __sk_buff, mark):
1500                 return convert_skb_access(SKF_AD_MARK, dst_reg, src_reg, insn);
1501
1502         case offsetof(struct __sk_buff, pkt_type):
1503                 return convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, dst_reg, src_reg, insn);
1504
1505         case offsetof(struct __sk_buff, queue_mapping):
1506                 return convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, dst_reg, src_reg, insn);
1507
1508         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_present):
1509                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
1510                                           dst_reg, src_reg, insn);
1511
1512         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_tci):
1513                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
1514                                           dst_reg, src_reg, insn);
1515         }
1516
1517         return insn - insn_buf;
1518 }
1519
1520 static const struct bpf_verifier_ops sk_filter_ops = {
1521         .get_func_proto = sk_filter_func_proto,
1522         .is_valid_access = sk_filter_is_valid_access,
1523         .convert_ctx_access = sk_filter_convert_ctx_access,
1524 };
1525
1526 static const struct bpf_verifier_ops tc_cls_act_ops = {
1527         .get_func_proto = tc_cls_act_func_proto,
1528         .is_valid_access = sk_filter_is_valid_access,
1529         .convert_ctx_access = sk_filter_convert_ctx_access,
1530 };
1531
1532 static struct bpf_prog_type_list sk_filter_type __read_mostly = {
1533         .ops = &sk_filter_ops,
1534         .type = BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER,
1535 };
1536
1537 static struct bpf_prog_type_list sched_cls_type __read_mostly = {
1538         .ops = &tc_cls_act_ops,
1539         .type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
1540 };
1541
1542 static struct bpf_prog_type_list sched_act_type __read_mostly = {
1543         .ops = &tc_cls_act_ops,
1544         .type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT,
1545 };
1546
1547 static int __init register_sk_filter_ops(void)
1548 {
1549         bpf_register_prog_type(&sk_filter_type);
1550         bpf_register_prog_type(&sched_cls_type);
1551         bpf_register_prog_type(&sched_act_type);
1552
1553         return 0;
1554 }
1555 late_initcall(register_sk_filter_ops);
1556
1557 int sk_detach_filter(struct sock *sk)
1558 {
1559         int ret = -ENOENT;
1560         struct sk_filter *filter;
1561
1562         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1563                 return -EPERM;
1564
1565         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1566                                            sock_owned_by_user(sk));
1567         if (filter) {
1568                 RCU_INIT_POINTER(sk->sk_filter, NULL);
1569                 sk_filter_uncharge(sk, filter);
1570                 ret = 0;
1571         }
1572
1573         return ret;
1574 }
1575 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_detach_filter);
1576
1577 int sk_get_filter(struct sock *sk, struct sock_filter __user *ubuf,
1578                   unsigned int len)
1579 {
1580         struct sock_fprog_kern *fprog;
1581         struct sk_filter *filter;
1582         int ret = 0;
1583
1584         lock_sock(sk);
1585         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1586                                            sock_owned_by_user(sk));
1587         if (!filter)
1588                 goto out;
1589
1590         /* We're copying the filter that has been originally attached,
1591          * so no conversion/decode needed anymore.
1592          */
1593         fprog = filter->prog->orig_prog;
1594
1595         ret = fprog->len;
1596         if (!len)
1597                 /* User space only enquires number of filter blocks. */
1598                 goto out;
1599
1600         ret = -EINVAL;
1601         if (len < fprog->len)
1602                 goto out;
1603
1604         ret = -EFAULT;
1605         if (copy_to_user(ubuf, fprog->filter, bpf_classic_proglen(fprog)))
1606                 goto out;
1607
1608         /* Instead of bytes, the API requests to return the number
1609          * of filter blocks.
1610          */
1611         ret = fprog->len;
1612 out:
1613         release_sock(sk);
1614         return ret;
1615 }