xref: /openbmc/linux/arch/x86/net/bpf_jit_comp.c (revision 2482abb9)
10a14842fSEric Dumazet /* bpf_jit_comp.c : BPF JIT compiler
20a14842fSEric Dumazet  *
33b58908aSEric Dumazet  * Copyright (C) 2011-2013 Eric Dumazet (eric.dumazet@gmail.com)
462258278SAlexei Starovoitov  * Internal BPF Copyright (c) 2011-2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
50a14842fSEric Dumazet  *
60a14842fSEric Dumazet  * This program is free software; you can redistribute it and/or
70a14842fSEric Dumazet  * modify it under the terms of the GNU General Public License
80a14842fSEric Dumazet  * as published by the Free Software Foundation; version 2
90a14842fSEric Dumazet  * of the License.
100a14842fSEric Dumazet  */
110a14842fSEric Dumazet #include <linux/netdevice.h>
120a14842fSEric Dumazet #include <linux/filter.h>
13855ddb56SEric Dumazet #include <linux/if_vlan.h>
14738cbe72SDaniel Borkmann #include <asm/cacheflush.h>
15b52f00e6SAlexei Starovoitov #include <linux/bpf.h>
160a14842fSEric Dumazet 
170a14842fSEric Dumazet int bpf_jit_enable __read_mostly;
180a14842fSEric Dumazet 
190a14842fSEric Dumazet /*
200a14842fSEric Dumazet  * assembly code in arch/x86/net/bpf_jit.S
210a14842fSEric Dumazet  */
2262258278SAlexei Starovoitov extern u8 sk_load_word[], sk_load_half[], sk_load_byte[];
23a998d434SJan Seiffert extern u8 sk_load_word_positive_offset[], sk_load_half_positive_offset[];
2462258278SAlexei Starovoitov extern u8 sk_load_byte_positive_offset[];
25a998d434SJan Seiffert extern u8 sk_load_word_negative_offset[], sk_load_half_negative_offset[];
2662258278SAlexei Starovoitov extern u8 sk_load_byte_negative_offset[];
270a14842fSEric Dumazet 
285cccc702SJoe Perches static u8 *emit_code(u8 *ptr, u32 bytes, unsigned int len)
290a14842fSEric Dumazet {
300a14842fSEric Dumazet 	if (len == 1)
310a14842fSEric Dumazet 		*ptr = bytes;
320a14842fSEric Dumazet 	else if (len == 2)
330a14842fSEric Dumazet 		*(u16 *)ptr = bytes;
340a14842fSEric Dumazet 	else {
350a14842fSEric Dumazet 		*(u32 *)ptr = bytes;
360a14842fSEric Dumazet 		barrier();
370a14842fSEric Dumazet 	}
380a14842fSEric Dumazet 	return ptr + len;
390a14842fSEric Dumazet }
400a14842fSEric Dumazet 
41b52f00e6SAlexei Starovoitov #define EMIT(bytes, len) \
42b52f00e6SAlexei Starovoitov 	do { prog = emit_code(prog, bytes, len); cnt += len; } while (0)
430a14842fSEric Dumazet 
440a14842fSEric Dumazet #define EMIT1(b1)		EMIT(b1, 1)
450a14842fSEric Dumazet #define EMIT2(b1, b2)		EMIT((b1) + ((b2) << 8), 2)
460a14842fSEric Dumazet #define EMIT3(b1, b2, b3)	EMIT((b1) + ((b2) << 8) + ((b3) << 16), 3)
470a14842fSEric Dumazet #define EMIT4(b1, b2, b3, b4)   EMIT((b1) + ((b2) << 8) + ((b3) << 16) + ((b4) << 24), 4)
4862258278SAlexei Starovoitov #define EMIT1_off32(b1, off) \
4962258278SAlexei Starovoitov 	do {EMIT1(b1); EMIT(off, 4); } while (0)
5062258278SAlexei Starovoitov #define EMIT2_off32(b1, b2, off) \
5162258278SAlexei Starovoitov 	do {EMIT2(b1, b2); EMIT(off, 4); } while (0)
5262258278SAlexei Starovoitov #define EMIT3_off32(b1, b2, b3, off) \
5362258278SAlexei Starovoitov 	do {EMIT3(b1, b2, b3); EMIT(off, 4); } while (0)
5462258278SAlexei Starovoitov #define EMIT4_off32(b1, b2, b3, b4, off) \
5562258278SAlexei Starovoitov 	do {EMIT4(b1, b2, b3, b4); EMIT(off, 4); } while (0)
560a14842fSEric Dumazet 
575cccc702SJoe Perches static bool is_imm8(int value)
580a14842fSEric Dumazet {
590a14842fSEric Dumazet 	return value <= 127 && value >= -128;
600a14842fSEric Dumazet }
610a14842fSEric Dumazet 
625cccc702SJoe Perches static bool is_simm32(s64 value)
630a14842fSEric Dumazet {
6462258278SAlexei Starovoitov 	return value == (s64) (s32) value;
650a14842fSEric Dumazet }
660a14842fSEric Dumazet 
67e430f34eSAlexei Starovoitov /* mov dst, src */
68e430f34eSAlexei Starovoitov #define EMIT_mov(DST, SRC) \
69e430f34eSAlexei Starovoitov 	do {if (DST != SRC) \
70e430f34eSAlexei Starovoitov 		EMIT3(add_2mod(0x48, DST, SRC), 0x89, add_2reg(0xC0, DST, SRC)); \
710a14842fSEric Dumazet 	} while (0)
720a14842fSEric Dumazet 
7362258278SAlexei Starovoitov static int bpf_size_to_x86_bytes(int bpf_size)
7462258278SAlexei Starovoitov {
7562258278SAlexei Starovoitov 	if (bpf_size == BPF_W)
7662258278SAlexei Starovoitov 		return 4;
7762258278SAlexei Starovoitov 	else if (bpf_size == BPF_H)
7862258278SAlexei Starovoitov 		return 2;
7962258278SAlexei Starovoitov 	else if (bpf_size == BPF_B)
8062258278SAlexei Starovoitov 		return 1;
8162258278SAlexei Starovoitov 	else if (bpf_size == BPF_DW)
8262258278SAlexei Starovoitov 		return 4; /* imm32 */
8362258278SAlexei Starovoitov 	else
8462258278SAlexei Starovoitov 		return 0;
8562258278SAlexei Starovoitov }
8662258278SAlexei Starovoitov 
870a14842fSEric Dumazet /* list of x86 cond jumps opcodes (. + s8)
880a14842fSEric Dumazet  * Add 0x10 (and an extra 0x0f) to generate far jumps (. + s32)
890a14842fSEric Dumazet  */
900a14842fSEric Dumazet #define X86_JB  0x72
910a14842fSEric Dumazet #define X86_JAE 0x73
920a14842fSEric Dumazet #define X86_JE  0x74
930a14842fSEric Dumazet #define X86_JNE 0x75
940a14842fSEric Dumazet #define X86_JBE 0x76
950a14842fSEric Dumazet #define X86_JA  0x77
9662258278SAlexei Starovoitov #define X86_JGE 0x7D
9762258278SAlexei Starovoitov #define X86_JG  0x7F
980a14842fSEric Dumazet 
995cccc702SJoe Perches static void bpf_flush_icache(void *start, void *end)
1000a14842fSEric Dumazet {
1010a14842fSEric Dumazet 	mm_segment_t old_fs = get_fs();
1020a14842fSEric Dumazet 
1030a14842fSEric Dumazet 	set_fs(KERNEL_DS);
1040a14842fSEric Dumazet 	smp_wmb();
1050a14842fSEric Dumazet 	flush_icache_range((unsigned long)start, (unsigned long)end);
1060a14842fSEric Dumazet 	set_fs(old_fs);
1070a14842fSEric Dumazet }
1080a14842fSEric Dumazet 
109a998d434SJan Seiffert #define CHOOSE_LOAD_FUNC(K, func) \
110a998d434SJan Seiffert 	((int)K < 0 ? ((int)K >= SKF_LL_OFF ? func##_negative_offset : func) : func##_positive_offset)
1110a14842fSEric Dumazet 
11262258278SAlexei Starovoitov /* pick a register outside of BPF range for JIT internal work */
11362258278SAlexei Starovoitov #define AUX_REG (MAX_BPF_REG + 1)
11462258278SAlexei Starovoitov 
11562258278SAlexei Starovoitov /* the following table maps BPF registers to x64 registers.
11662258278SAlexei Starovoitov  * x64 register r12 is unused, since if used as base address register
11762258278SAlexei Starovoitov  * in load/store instructions, it always needs an extra byte of encoding
11862258278SAlexei Starovoitov  */
11962258278SAlexei Starovoitov static const int reg2hex[] = {
12062258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_0] = 0,  /* rax */
12162258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_1] = 7,  /* rdi */
12262258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_2] = 6,  /* rsi */
12362258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_3] = 2,  /* rdx */
12462258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_4] = 1,  /* rcx */
12562258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_5] = 0,  /* r8 */
12662258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_6] = 3,  /* rbx callee saved */
12762258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_7] = 5,  /* r13 callee saved */
12862258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_8] = 6,  /* r14 callee saved */
12962258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_9] = 7,  /* r15 callee saved */
13062258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_FP] = 5, /* rbp readonly */
13162258278SAlexei Starovoitov 	[AUX_REG] = 3,    /* r11 temp register */
13262258278SAlexei Starovoitov };
13362258278SAlexei Starovoitov 
13462258278SAlexei Starovoitov /* is_ereg() == true if BPF register 'reg' maps to x64 r8..r15
13562258278SAlexei Starovoitov  * which need extra byte of encoding.
13662258278SAlexei Starovoitov  * rax,rcx,...,rbp have simpler encoding
13762258278SAlexei Starovoitov  */
1385cccc702SJoe Perches static bool is_ereg(u32 reg)
13962258278SAlexei Starovoitov {
140d148134bSJoe Perches 	return (1 << reg) & (BIT(BPF_REG_5) |
141d148134bSJoe Perches 			     BIT(AUX_REG) |
142d148134bSJoe Perches 			     BIT(BPF_REG_7) |
143d148134bSJoe Perches 			     BIT(BPF_REG_8) |
144d148134bSJoe Perches 			     BIT(BPF_REG_9));
14562258278SAlexei Starovoitov }
14662258278SAlexei Starovoitov 
14762258278SAlexei Starovoitov /* add modifiers if 'reg' maps to x64 registers r8..r15 */
1485cccc702SJoe Perches static u8 add_1mod(u8 byte, u32 reg)
14962258278SAlexei Starovoitov {
15062258278SAlexei Starovoitov 	if (is_ereg(reg))
15162258278SAlexei Starovoitov 		byte |= 1;
15262258278SAlexei Starovoitov 	return byte;
15362258278SAlexei Starovoitov }
15462258278SAlexei Starovoitov 
1555cccc702SJoe Perches static u8 add_2mod(u8 byte, u32 r1, u32 r2)
15662258278SAlexei Starovoitov {
15762258278SAlexei Starovoitov 	if (is_ereg(r1))
15862258278SAlexei Starovoitov 		byte |= 1;
15962258278SAlexei Starovoitov 	if (is_ereg(r2))
16062258278SAlexei Starovoitov 		byte |= 4;
16162258278SAlexei Starovoitov 	return byte;
16262258278SAlexei Starovoitov }
16362258278SAlexei Starovoitov 
164e430f34eSAlexei Starovoitov /* encode 'dst_reg' register into x64 opcode 'byte' */
1655cccc702SJoe Perches static u8 add_1reg(u8 byte, u32 dst_reg)
16662258278SAlexei Starovoitov {
167e430f34eSAlexei Starovoitov 	return byte + reg2hex[dst_reg];
16862258278SAlexei Starovoitov }
16962258278SAlexei Starovoitov 
170e430f34eSAlexei Starovoitov /* encode 'dst_reg' and 'src_reg' registers into x64 opcode 'byte' */
1715cccc702SJoe Perches static u8 add_2reg(u8 byte, u32 dst_reg, u32 src_reg)
17262258278SAlexei Starovoitov {
173e430f34eSAlexei Starovoitov 	return byte + reg2hex[dst_reg] + (reg2hex[src_reg] << 3);
17462258278SAlexei Starovoitov }
17562258278SAlexei Starovoitov 
176738cbe72SDaniel Borkmann static void jit_fill_hole(void *area, unsigned int size)
177738cbe72SDaniel Borkmann {
178738cbe72SDaniel Borkmann 	/* fill whole space with int3 instructions */
179738cbe72SDaniel Borkmann 	memset(area, 0xcc, size);
180738cbe72SDaniel Borkmann }
181738cbe72SDaniel Borkmann 
182f3c2af7bSAlexei Starovoitov struct jit_context {
183769e0de6SAlexei Starovoitov 	int cleanup_addr; /* epilogue code offset */
18462258278SAlexei Starovoitov 	bool seen_ld_abs;
185f3c2af7bSAlexei Starovoitov };
186f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
187e0ee9c12SAlexei Starovoitov /* maximum number of bytes emitted while JITing one eBPF insn */
188e0ee9c12SAlexei Starovoitov #define BPF_MAX_INSN_SIZE	128
189e0ee9c12SAlexei Starovoitov #define BPF_INSN_SAFETY		64
190e0ee9c12SAlexei Starovoitov 
191b52f00e6SAlexei Starovoitov #define STACKSIZE \
192b52f00e6SAlexei Starovoitov 	(MAX_BPF_STACK + \
193b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 32 /* space for rbx, r13, r14, r15 */ + \
194b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 8 /* space for skb_copy_bits() buffer */)
195b52f00e6SAlexei Starovoitov 
196b52f00e6SAlexei Starovoitov #define PROLOGUE_SIZE 51
197b52f00e6SAlexei Starovoitov 
198b52f00e6SAlexei Starovoitov /* emit x64 prologue code for BPF program and check it's size.
199b52f00e6SAlexei Starovoitov  * bpf_tail_call helper will skip it while jumping into another program
200b52f00e6SAlexei Starovoitov  */
201b52f00e6SAlexei Starovoitov static void emit_prologue(u8 **pprog)
2020a14842fSEric Dumazet {
203b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 *prog = *pprog;
204b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int cnt = 0;
2050a14842fSEric Dumazet 
20662258278SAlexei Starovoitov 	EMIT1(0x55); /* push rbp */
20762258278SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x48, 0x89, 0xE5); /* mov rbp,rsp */
2080a14842fSEric Dumazet 
209b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* sub rsp, STACKSIZE */
210b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x48, 0x81, 0xEC, STACKSIZE);
2110a14842fSEric Dumazet 
21262258278SAlexei Starovoitov 	/* all classic BPF filters use R6(rbx) save it */
21362258278SAlexei Starovoitov 
21462258278SAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp-X],rbx */
215b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x48, 0x89, 0x9D, -STACKSIZE);
21662258278SAlexei Starovoitov 
2178fb575caSAlexei Starovoitov 	/* bpf_convert_filter() maps classic BPF register X to R7 and uses R8
21862258278SAlexei Starovoitov 	 * as temporary, so all tcpdump filters need to spill/fill R7(r13) and
21962258278SAlexei Starovoitov 	 * R8(r14). R9(r15) spill could be made conditional, but there is only
22062258278SAlexei Starovoitov 	 * one 'bpf_error' return path out of helper functions inside bpf_jit.S
22162258278SAlexei Starovoitov 	 * The overhead of extra spill is negligible for any filter other
22262258278SAlexei Starovoitov 	 * than synthetic ones. Therefore not worth adding complexity.
2230a14842fSEric Dumazet 	 */
22462258278SAlexei Starovoitov 
22562258278SAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp-X],r13 */
226b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x4C, 0x89, 0xAD, -STACKSIZE + 8);
22762258278SAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp-X],r14 */
228b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x4C, 0x89, 0xB5, -STACKSIZE + 16);
22962258278SAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp-X],r15 */
230b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x4C, 0x89, 0xBD, -STACKSIZE + 24);
23162258278SAlexei Starovoitov 
23262258278SAlexei Starovoitov 	/* clear A and X registers */
23362258278SAlexei Starovoitov 	EMIT2(0x31, 0xc0); /* xor eax, eax */
23462258278SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x4D, 0x31, 0xED); /* xor r13, r13 */
23562258278SAlexei Starovoitov 
236b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* clear tail_cnt: mov qword ptr [rbp-X], rax */
237b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x48, 0x89, 0x85, -STACKSIZE + 32);
238b52f00e6SAlexei Starovoitov 
239b52f00e6SAlexei Starovoitov 	BUILD_BUG_ON(cnt != PROLOGUE_SIZE);
240b52f00e6SAlexei Starovoitov 	*pprog = prog;
241b52f00e6SAlexei Starovoitov }
242b52f00e6SAlexei Starovoitov 
243b52f00e6SAlexei Starovoitov /* generate the following code:
244b52f00e6SAlexei Starovoitov  * ... bpf_tail_call(void *ctx, struct bpf_array *array, u64 index) ...
245b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   if (index >= array->map.max_entries)
246b52f00e6SAlexei Starovoitov  *     goto out;
247b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   if (++tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
248b52f00e6SAlexei Starovoitov  *     goto out;
249b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   prog = array->prog[index];
250b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   if (prog == NULL)
251b52f00e6SAlexei Starovoitov  *     goto out;
252b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   goto *(prog->bpf_func + prologue_size);
253b52f00e6SAlexei Starovoitov  * out:
254b52f00e6SAlexei Starovoitov  */
255b52f00e6SAlexei Starovoitov static void emit_bpf_tail_call(u8 **pprog)
256b52f00e6SAlexei Starovoitov {
257b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 *prog = *pprog;
258b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int label1, label2, label3;
259b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int cnt = 0;
260b52f00e6SAlexei Starovoitov 
261b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* rdi - pointer to ctx
262b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 * rsi - pointer to bpf_array
263b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 * rdx - index in bpf_array
264b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
265b52f00e6SAlexei Starovoitov 
266b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* if (index >= array->map.max_entries)
267b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 *   goto out;
268b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
269b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x8B, 0x46,                   /* mov rax, qword ptr [rsi + 16] */
270b52f00e6SAlexei Starovoitov 	      offsetof(struct bpf_array, map.max_entries));
271b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x48, 0x39, 0xD0);                  /* cmp rax, rdx */
2722482abb9SDaniel Borkmann #define OFFSET1 47 /* number of bytes to jump */
273b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2(X86_JBE, OFFSET1);                  /* jbe out */
274b52f00e6SAlexei Starovoitov 	label1 = cnt;
275b52f00e6SAlexei Starovoitov 
276b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* if (tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
277b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 *   goto out;
278b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
279b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2_off32(0x8B, 0x85, -STACKSIZE + 36); /* mov eax, dword ptr [rbp - 516] */
280b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x83, 0xF8, MAX_TAIL_CALL_CNT);     /* cmp eax, MAX_TAIL_CALL_CNT */
2812482abb9SDaniel Borkmann #define OFFSET2 36
282b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2(X86_JA, OFFSET2);                   /* ja out */
283b52f00e6SAlexei Starovoitov 	label2 = cnt;
284b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x83, 0xC0, 0x01);                  /* add eax, 1 */
285b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2_off32(0x89, 0x85, -STACKSIZE + 36); /* mov dword ptr [rbp - 516], eax */
286b52f00e6SAlexei Starovoitov 
287b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* prog = array->prog[index]; */
2882482abb9SDaniel Borkmann 	EMIT4_off32(0x48, 0x8D, 0x84, 0xD6,       /* lea rax, [rsi + rdx * 8 + offsetof(...)] */
2892482abb9SDaniel Borkmann 		    offsetof(struct bpf_array, prog));
290b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x48, 0x8B, 0x00);                  /* mov rax, qword ptr [rax] */
291b52f00e6SAlexei Starovoitov 
292b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* if (prog == NULL)
293b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 *   goto out;
294b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
295b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x83, 0xF8, 0x00);            /* cmp rax, 0 */
296b52f00e6SAlexei Starovoitov #define OFFSET3 10
297b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2(X86_JE, OFFSET3);                   /* je out */
298b52f00e6SAlexei Starovoitov 	label3 = cnt;
299b52f00e6SAlexei Starovoitov 
300b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
301b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x8B, 0x40,                   /* mov rax, qword ptr [rax + 32] */
302b52f00e6SAlexei Starovoitov 	      offsetof(struct bpf_prog, bpf_func));
303b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x83, 0xC0, PROLOGUE_SIZE);   /* add rax, prologue_size */
304b52f00e6SAlexei Starovoitov 
305b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* now we're ready to jump into next BPF program
306b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 * rdi == ctx (1st arg)
307b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 * rax == prog->bpf_func + prologue_size
308b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
309b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2(0xFF, 0xE0);                        /* jmp rax */
310b52f00e6SAlexei Starovoitov 
311b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* out: */
312b52f00e6SAlexei Starovoitov 	BUILD_BUG_ON(cnt - label1 != OFFSET1);
313b52f00e6SAlexei Starovoitov 	BUILD_BUG_ON(cnt - label2 != OFFSET2);
314b52f00e6SAlexei Starovoitov 	BUILD_BUG_ON(cnt - label3 != OFFSET3);
315b52f00e6SAlexei Starovoitov 	*pprog = prog;
316b52f00e6SAlexei Starovoitov }
317b52f00e6SAlexei Starovoitov 
318b52f00e6SAlexei Starovoitov static int do_jit(struct bpf_prog *bpf_prog, int *addrs, u8 *image,
319b52f00e6SAlexei Starovoitov 		  int oldproglen, struct jit_context *ctx)
320b52f00e6SAlexei Starovoitov {
321b52f00e6SAlexei Starovoitov 	struct bpf_insn *insn = bpf_prog->insnsi;
322b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int insn_cnt = bpf_prog->len;
323b52f00e6SAlexei Starovoitov 	bool seen_ld_abs = ctx->seen_ld_abs | (oldproglen == 0);
324b52f00e6SAlexei Starovoitov 	bool seen_exit = false;
325b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 temp[BPF_MAX_INSN_SIZE + BPF_INSN_SAFETY];
326b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int i, cnt = 0;
327b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int proglen = 0;
328b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 *prog = temp;
329b52f00e6SAlexei Starovoitov 
330b52f00e6SAlexei Starovoitov 	emit_prologue(&prog);
331b52f00e6SAlexei Starovoitov 
332e0ee9c12SAlexei Starovoitov 	if (seen_ld_abs) {
33362258278SAlexei Starovoitov 		/* r9d : skb->len - skb->data_len (headlen)
33462258278SAlexei Starovoitov 		 * r10 : skb->data
33562258278SAlexei Starovoitov 		 */
33662258278SAlexei Starovoitov 		if (is_imm8(offsetof(struct sk_buff, len)))
33762258278SAlexei Starovoitov 			/* mov %r9d, off8(%rdi) */
33862258278SAlexei Starovoitov 			EMIT4(0x44, 0x8b, 0x4f,
33962258278SAlexei Starovoitov 			      offsetof(struct sk_buff, len));
34062258278SAlexei Starovoitov 		else
34162258278SAlexei Starovoitov 			/* mov %r9d, off32(%rdi) */
34262258278SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x44, 0x8b, 0x8f,
34362258278SAlexei Starovoitov 				    offsetof(struct sk_buff, len));
34462258278SAlexei Starovoitov 
3450a14842fSEric Dumazet 		if (is_imm8(offsetof(struct sk_buff, data_len)))
34662258278SAlexei Starovoitov 			/* sub %r9d, off8(%rdi) */
34762258278SAlexei Starovoitov 			EMIT4(0x44, 0x2b, 0x4f,
34862258278SAlexei Starovoitov 			      offsetof(struct sk_buff, data_len));
34962258278SAlexei Starovoitov 		else
35062258278SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x44, 0x2b, 0x8f,
35162258278SAlexei Starovoitov 				    offsetof(struct sk_buff, data_len));
3520a14842fSEric Dumazet 
3530a14842fSEric Dumazet 		if (is_imm8(offsetof(struct sk_buff, data)))
35462258278SAlexei Starovoitov 			/* mov %r10, off8(%rdi) */
35562258278SAlexei Starovoitov 			EMIT4(0x4c, 0x8b, 0x57,
35662258278SAlexei Starovoitov 			      offsetof(struct sk_buff, data));
3570a14842fSEric Dumazet 		else
35862258278SAlexei Starovoitov 			/* mov %r10, off32(%rdi) */
35962258278SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x4c, 0x8b, 0x97,
36062258278SAlexei Starovoitov 				    offsetof(struct sk_buff, data));
3610a14842fSEric Dumazet 	}
36262258278SAlexei Starovoitov 
36362258278SAlexei Starovoitov 	for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
364e430f34eSAlexei Starovoitov 		const s32 imm32 = insn->imm;
365e430f34eSAlexei Starovoitov 		u32 dst_reg = insn->dst_reg;
366e430f34eSAlexei Starovoitov 		u32 src_reg = insn->src_reg;
36762258278SAlexei Starovoitov 		u8 b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;
36862258278SAlexei Starovoitov 		s64 jmp_offset;
36962258278SAlexei Starovoitov 		u8 jmp_cond;
37062258278SAlexei Starovoitov 		int ilen;
37162258278SAlexei Starovoitov 		u8 *func;
37262258278SAlexei Starovoitov 
37362258278SAlexei Starovoitov 		switch (insn->code) {
37462258278SAlexei Starovoitov 			/* ALU */
37562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
37662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
37762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
37862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
37962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
38062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X:
38162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X:
38262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X:
38362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X:
38462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X:
38562258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
38662258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ADD: b2 = 0x01; break;
38762258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_SUB: b2 = 0x29; break;
38862258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_AND: b2 = 0x21; break;
38962258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_OR: b2 = 0x09; break;
39062258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_XOR: b2 = 0x31; break;
39162258278SAlexei Starovoitov 			}
39262258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
393e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg));
394e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
395e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg));
396e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(b2, add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
3970a14842fSEric Dumazet 			break;
39862258278SAlexei Starovoitov 
399e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst, src */
40062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X:
401e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, src_reg);
40262258278SAlexei Starovoitov 			break;
40362258278SAlexei Starovoitov 
404e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov32 dst, src */
40562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X:
406e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
407e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg));
408e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0x89, add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
40962258278SAlexei Starovoitov 			break;
41062258278SAlexei Starovoitov 
411e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* neg dst */
41262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_NEG:
41362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_NEG:
41462258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
415e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
416e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
417e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
418e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xF7, add_1reg(0xD8, dst_reg));
41962258278SAlexei Starovoitov 			break;
42062258278SAlexei Starovoitov 
42162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
42262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
42362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
42462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
42562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
42662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
42762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
42862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
42962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:
43062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
43162258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
432e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
433e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
434e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
43562258278SAlexei Starovoitov 
43662258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
43762258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ADD: b3 = 0xC0; break;
43862258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_SUB: b3 = 0xE8; break;
43962258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_AND: b3 = 0xE0; break;
44062258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_OR: b3 = 0xC8; break;
44162258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_XOR: b3 = 0xF0; break;
44262258278SAlexei Starovoitov 			}
44362258278SAlexei Starovoitov 
444e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(imm32))
445e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x83, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
44662258278SAlexei Starovoitov 			else
447e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x81, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
44862258278SAlexei Starovoitov 			break;
44962258278SAlexei Starovoitov 
45062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
45162258278SAlexei Starovoitov 			/* optimization: if imm32 is positive,
45262258278SAlexei Starovoitov 			 * use 'mov eax, imm32' (which zero-extends imm32)
45362258278SAlexei Starovoitov 			 * to save 2 bytes
454d00a9dd2SEric Dumazet 			 */
455e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (imm32 < 0) {
45662258278SAlexei Starovoitov 				/* 'mov rax, imm32' sign extends imm32 */
457e430f34eSAlexei Starovoitov 				b1 = add_1mod(0x48, dst_reg);
45862258278SAlexei Starovoitov 				b2 = 0xC7;
45962258278SAlexei Starovoitov 				b3 = 0xC0;
460e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(b1, b2, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
461aee636c4SEric Dumazet 				break;
462aee636c4SEric Dumazet 			}
4633b58908aSEric Dumazet 
46462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
46562258278SAlexei Starovoitov 			/* mov %eax, imm32 */
466e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
467e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
468e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(add_1reg(0xB8, dst_reg), imm32);
46962258278SAlexei Starovoitov 			break;
47062258278SAlexei Starovoitov 
47102ab695bSAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
47202ab695bSAlexei Starovoitov 			if (insn[1].code != 0 || insn[1].src_reg != 0 ||
47302ab695bSAlexei Starovoitov 			    insn[1].dst_reg != 0 || insn[1].off != 0) {
47402ab695bSAlexei Starovoitov 				/* verifier must catch invalid insns */
47502ab695bSAlexei Starovoitov 				pr_err("invalid BPF_LD_IMM64 insn\n");
47602ab695bSAlexei Starovoitov 				return -EINVAL;
47702ab695bSAlexei Starovoitov 			}
47802ab695bSAlexei Starovoitov 
47902ab695bSAlexei Starovoitov 			/* movabsq %rax, imm64 */
48002ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_1mod(0x48, dst_reg), add_1reg(0xB8, dst_reg));
48102ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT(insn[0].imm, 4);
48202ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT(insn[1].imm, 4);
48302ab695bSAlexei Starovoitov 
48402ab695bSAlexei Starovoitov 			insn++;
48502ab695bSAlexei Starovoitov 			i++;
48602ab695bSAlexei Starovoitov 			break;
48702ab695bSAlexei Starovoitov 
488e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* dst %= src, dst /= src, dst %= imm32, dst /= imm32 */
48962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
49062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
49162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
49262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
49362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X:
49462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X:
49562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
49662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
49762258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x50); /* push rax */
49862258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x52); /* push rdx */
49962258278SAlexei Starovoitov 
50062258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X)
501e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, src_reg */
502e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(AUX_REG, src_reg);
50362258278SAlexei Starovoitov 			else
504e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, imm32 */
505e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(0x49, 0xC7, 0xC3, imm32);
50662258278SAlexei Starovoitov 
507e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov rax, dst_reg */
508e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(BPF_REG_0, dst_reg);
50962258278SAlexei Starovoitov 
51062258278SAlexei Starovoitov 			/* xor edx, edx
51162258278SAlexei Starovoitov 			 * equivalent to 'xor rdx, rdx', but one byte less
51262258278SAlexei Starovoitov 			 */
51362258278SAlexei Starovoitov 			EMIT2(0x31, 0xd2);
51462258278SAlexei Starovoitov 
51562258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
516e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* if (src_reg == 0) return 0 */
51762258278SAlexei Starovoitov 
51862258278SAlexei Starovoitov 				/* cmp r11, 0 */
51962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT4(0x49, 0x83, 0xFB, 0x00);
52062258278SAlexei Starovoitov 
52162258278SAlexei Starovoitov 				/* jne .+9 (skip over pop, pop, xor and jmp) */
52262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(X86_JNE, 1 + 1 + 2 + 5);
52362258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
52462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x58); /* pop rax */
52562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x31, 0xc0); /* xor eax, eax */
52662258278SAlexei Starovoitov 
52762258278SAlexei Starovoitov 				/* jmp cleanup_addr
52862258278SAlexei Starovoitov 				 * addrs[i] - 11, because there are 11 bytes
52962258278SAlexei Starovoitov 				 * after this insn: div, mov, pop, pop, mov
53062258278SAlexei Starovoitov 				 */
53162258278SAlexei Starovoitov 				jmp_offset = ctx->cleanup_addr - (addrs[i] - 11);
53262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xE9, jmp_offset);
53362258278SAlexei Starovoitov 			}
53462258278SAlexei Starovoitov 
53562258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
53662258278SAlexei Starovoitov 				/* div r11 */
53762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0xF7, 0xF3);
53862258278SAlexei Starovoitov 			else
53962258278SAlexei Starovoitov 				/* div r11d */
54062258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x41, 0xF7, 0xF3);
54162258278SAlexei Starovoitov 
54262258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_OP(insn->code) == BPF_MOD)
54362258278SAlexei Starovoitov 				/* mov r11, rdx */
54462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0x89, 0xD3);
54562258278SAlexei Starovoitov 			else
54662258278SAlexei Starovoitov 				/* mov r11, rax */
54762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0x89, 0xC3);
54862258278SAlexei Starovoitov 
54962258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
55062258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x58); /* pop rax */
55162258278SAlexei Starovoitov 
552e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst_reg, r11 */
553e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, AUX_REG);
55462258278SAlexei Starovoitov 			break;
55562258278SAlexei Starovoitov 
55662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
55762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
55862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
55962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X:
56062258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x50); /* push rax */
56162258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x52); /* push rdx */
56262258278SAlexei Starovoitov 
563e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov r11, dst_reg */
564e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(AUX_REG, dst_reg);
56562258278SAlexei Starovoitov 
56662258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X)
567e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov rax, src_reg */
568e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_0, src_reg);
56962258278SAlexei Starovoitov 			else
570e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov rax, imm32 */
571e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(0x48, 0xC7, 0xC0, imm32);
57262258278SAlexei Starovoitov 
57362258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
57462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, AUX_REG));
57562258278SAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(AUX_REG))
57662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, AUX_REG));
57762258278SAlexei Starovoitov 			/* mul(q) r11 */
57862258278SAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xF7, add_1reg(0xE0, AUX_REG));
57962258278SAlexei Starovoitov 
58062258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r11, rax */
58162258278SAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(AUX_REG, BPF_REG_0);
58262258278SAlexei Starovoitov 
58362258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
58462258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x58); /* pop rax */
58562258278SAlexei Starovoitov 
586e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst_reg, r11 */
587e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, AUX_REG);
58862258278SAlexei Starovoitov 			break;
58962258278SAlexei Starovoitov 
59062258278SAlexei Starovoitov 			/* shifts */
59162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
59262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
59362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K:
59462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K:
59562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K:
59662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K:
59762258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
598e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
599e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
600e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
60162258278SAlexei Starovoitov 
60262258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
60362258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_LSH: b3 = 0xE0; break;
60462258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_RSH: b3 = 0xE8; break;
60562258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ARSH: b3 = 0xF8; break;
60662258278SAlexei Starovoitov 			}
607e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(0xC1, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
60862258278SAlexei Starovoitov 			break;
60962258278SAlexei Starovoitov 
61072b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
61172b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
61272b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X:
61372b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X:
61472b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X:
61572b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X:
61672b603eeSAlexei Starovoitov 
61772b603eeSAlexei Starovoitov 			/* check for bad case when dst_reg == rcx */
61872b603eeSAlexei Starovoitov 			if (dst_reg == BPF_REG_4) {
61972b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, dst_reg */
62072b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(AUX_REG, dst_reg);
62172b603eeSAlexei Starovoitov 				dst_reg = AUX_REG;
62272b603eeSAlexei Starovoitov 			}
62372b603eeSAlexei Starovoitov 
62472b603eeSAlexei Starovoitov 			if (src_reg != BPF_REG_4) { /* common case */
62572b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x51); /* push rcx */
62672b603eeSAlexei Starovoitov 
62772b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov rcx, src_reg */
62872b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_4, src_reg);
62972b603eeSAlexei Starovoitov 			}
63072b603eeSAlexei Starovoitov 
63172b603eeSAlexei Starovoitov 			/* shl %rax, %cl | shr %rax, %cl | sar %rax, %cl */
63272b603eeSAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
63372b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
63472b603eeSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
63572b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
63672b603eeSAlexei Starovoitov 
63772b603eeSAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
63872b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_LSH: b3 = 0xE0; break;
63972b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_RSH: b3 = 0xE8; break;
64072b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_ARSH: b3 = 0xF8; break;
64172b603eeSAlexei Starovoitov 			}
64272b603eeSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xD3, add_1reg(b3, dst_reg));
64372b603eeSAlexei Starovoitov 
64472b603eeSAlexei Starovoitov 			if (src_reg != BPF_REG_4)
64572b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x59); /* pop rcx */
64672b603eeSAlexei Starovoitov 
64772b603eeSAlexei Starovoitov 			if (insn->dst_reg == BPF_REG_4)
64872b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov dst_reg, r11 */
64972b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(insn->dst_reg, AUX_REG);
65072b603eeSAlexei Starovoitov 			break;
65172b603eeSAlexei Starovoitov 
65262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
653e430f34eSAlexei Starovoitov 			switch (imm32) {
65462258278SAlexei Starovoitov 			case 16:
65562258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'ror %ax, 8' to swap lower 2 bytes */
65662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x66);
657e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
65862258278SAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x41);
659e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0xC1, add_1reg(0xC8, dst_reg), 8);
660343f845bSAlexei Starovoitov 
661343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'movzwl eax, ax' */
662343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
663343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT3(0x45, 0x0F, 0xB7);
664343f845bSAlexei Starovoitov 				else
665343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x0F, 0xB7);
666343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
66762258278SAlexei Starovoitov 				break;
66862258278SAlexei Starovoitov 			case 32:
66962258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'bswap eax' to swap lower 4 bytes */
670e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
67162258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x0F);
67262258278SAlexei Starovoitov 				else
67362258278SAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x0F);
674e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1reg(0xC8, dst_reg));
67562258278SAlexei Starovoitov 				break;
67662258278SAlexei Starovoitov 			case 64:
67762258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'bswap rax' to swap 8 bytes */
678e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(add_1mod(0x48, dst_reg), 0x0F,
679e430f34eSAlexei Starovoitov 				      add_1reg(0xC8, dst_reg));
68062258278SAlexei Starovoitov 				break;
68162258278SAlexei Starovoitov 			}
68262258278SAlexei Starovoitov 			break;
68362258278SAlexei Starovoitov 
68462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
685343f845bSAlexei Starovoitov 			switch (imm32) {
686343f845bSAlexei Starovoitov 			case 16:
687343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'movzwl eax, ax' to zero extend 16-bit
688343f845bSAlexei Starovoitov 				 * into 64 bit
689343f845bSAlexei Starovoitov 				 */
690343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
691343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT3(0x45, 0x0F, 0xB7);
692343f845bSAlexei Starovoitov 				else
693343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x0F, 0xB7);
694343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
695343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
696343f845bSAlexei Starovoitov 			case 32:
697343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'mov eax, eax' to clear upper 32-bits */
698343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
699343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x45);
700343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x89, add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
701343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
702343f845bSAlexei Starovoitov 			case 64:
703343f845bSAlexei Starovoitov 				/* nop */
704343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
705343f845bSAlexei Starovoitov 			}
70662258278SAlexei Starovoitov 			break;
70762258278SAlexei Starovoitov 
708e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* ST: *(u8*)(dst_reg + off) = imm */
70962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
710e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
71162258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0xC6);
71262258278SAlexei Starovoitov 			else
71362258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0xC6);
71462258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
71562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
716e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
71762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x66, 0x41, 0xC7);
71862258278SAlexei Starovoitov 			else
71962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x66, 0xC7);
72062258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
72162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
722e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
72362258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0xC7);
72462258278SAlexei Starovoitov 			else
72562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0xC7);
72662258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
72762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
728e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_1mod(0x48, dst_reg), 0xC7);
72962258278SAlexei Starovoitov 
73062258278SAlexei Starovoitov st:			if (is_imm8(insn->off))
731e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_1reg(0x40, dst_reg), insn->off);
73262258278SAlexei Starovoitov 			else
733e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_1reg(0x80, dst_reg), insn->off);
73462258278SAlexei Starovoitov 
735e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT(imm32, bpf_size_to_x86_bytes(BPF_SIZE(insn->code)));
73662258278SAlexei Starovoitov 			break;
73762258278SAlexei Starovoitov 
738e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* STX: *(u8*)(dst_reg + off) = src_reg */
73962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B:
74062258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov byte ptr [rax + off], al' */
741e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg) ||
74262258278SAlexei Starovoitov 			    /* have to add extra byte for x86 SIL, DIL regs */
743e430f34eSAlexei Starovoitov 			    src_reg == BPF_REG_1 || src_reg == BPF_REG_2)
744e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x88);
74562258278SAlexei Starovoitov 			else
74662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x88);
74762258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
74862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H:
749e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
750e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x66, add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x89);
75162258278SAlexei Starovoitov 			else
75262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x66, 0x89);
75362258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
75462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W:
755e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
756e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x89);
75762258278SAlexei Starovoitov 			else
75862258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x89);
75962258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
76062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW:
761e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x89);
76262258278SAlexei Starovoitov stx:			if (is_imm8(insn->off))
763e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, dst_reg, src_reg), insn->off);
76462258278SAlexei Starovoitov 			else
765e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, dst_reg, src_reg),
76662258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
76762258278SAlexei Starovoitov 			break;
76862258278SAlexei Starovoitov 
769e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* LDX: dst_reg = *(u8*)(src_reg + off) */
77062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
77162258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'movzx rax, byte ptr [rax + off]' */
772e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x0F, 0xB6);
77362258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
77462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
77562258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'movzx rax, word ptr [rax + off]' */
776e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x0F, 0xB7);
77762258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
77862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
77962258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov eax, dword ptr [rax+0x14]' */
780e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
781e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, src_reg, dst_reg), 0x8B);
78262258278SAlexei Starovoitov 			else
78362258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x8B);
78462258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
78562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW:
78662258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov rax, qword ptr [rax+0x14]' */
787e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x8B);
78862258278SAlexei Starovoitov ldx:			/* if insn->off == 0 we can save one extra byte, but
78962258278SAlexei Starovoitov 			 * special case of x86 r13 which always needs an offset
79062258278SAlexei Starovoitov 			 * is not worth the hassle
79162258278SAlexei Starovoitov 			 */
79262258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(insn->off))
793e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, src_reg, dst_reg), insn->off);
79462258278SAlexei Starovoitov 			else
795e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, src_reg, dst_reg),
79662258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
79762258278SAlexei Starovoitov 			break;
79862258278SAlexei Starovoitov 
799e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* STX XADD: lock *(u32*)(dst_reg + off) += src_reg */
80062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W:
80162258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'lock add dword ptr [rax + off], eax' */
802e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
803e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0xF0, add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x01);
80462258278SAlexei Starovoitov 			else
80562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0xF0, 0x01);
80662258278SAlexei Starovoitov 			goto xadd;
80762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW:
808e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(0xF0, add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x01);
80962258278SAlexei Starovoitov xadd:			if (is_imm8(insn->off))
810e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, dst_reg, src_reg), insn->off);
81162258278SAlexei Starovoitov 			else
812e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, dst_reg, src_reg),
81362258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
81462258278SAlexei Starovoitov 			break;
81562258278SAlexei Starovoitov 
81662258278SAlexei Starovoitov 			/* call */
81762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_CALL:
818e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = (u8 *) __bpf_call_base + imm32;
81962258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = func - (image + addrs[i]);
820e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (seen_ld_abs) {
82162258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0x52); /* push %r10 */
82262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0x51); /* push %r9 */
82362258278SAlexei Starovoitov 				/* need to adjust jmp offset, since
82462258278SAlexei Starovoitov 				 * pop %r9, pop %r10 take 4 bytes after call insn
82562258278SAlexei Starovoitov 				 */
82662258278SAlexei Starovoitov 				jmp_offset += 4;
82762258278SAlexei Starovoitov 			}
828e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (!imm32 || !is_simm32(jmp_offset)) {
82962258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("unsupported bpf func %d addr %p image %p\n",
830e430f34eSAlexei Starovoitov 				       imm32, func, image);
831f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				return -EINVAL;
83262258278SAlexei Starovoitov 			}
83362258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(0xE8, jmp_offset);
834e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (seen_ld_abs) {
83562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0x59); /* pop %r9 */
83662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0x5A); /* pop %r10 */
83762258278SAlexei Starovoitov 			}
83862258278SAlexei Starovoitov 			break;
83962258278SAlexei Starovoitov 
840b52f00e6SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_CALL | BPF_X:
841b52f00e6SAlexei Starovoitov 			emit_bpf_tail_call(&prog);
842b52f00e6SAlexei Starovoitov 			break;
843b52f00e6SAlexei Starovoitov 
84462258278SAlexei Starovoitov 			/* cond jump */
84562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
84662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
84762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
84862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
84962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
85062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
851e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* cmp dst_reg, src_reg */
852e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x39,
853e430f34eSAlexei Starovoitov 			      add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
85462258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
85562258278SAlexei Starovoitov 
85662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
857e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* test dst_reg, src_reg */
858e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x85,
859e430f34eSAlexei Starovoitov 			      add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
86062258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
86162258278SAlexei Starovoitov 
86262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
863e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* test dst_reg, imm32 */
864e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
865e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2_off32(0xF7, add_1reg(0xC0, dst_reg), imm32);
86662258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
86762258278SAlexei Starovoitov 
86862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
86962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
87062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
87162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
87262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
87362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
874e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* cmp dst_reg, imm8/32 */
875e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
87662258278SAlexei Starovoitov 
877e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(imm32))
878e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x83, add_1reg(0xF8, dst_reg), imm32);
87962258278SAlexei Starovoitov 			else
880e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x81, add_1reg(0xF8, dst_reg), imm32);
88162258278SAlexei Starovoitov 
88262258278SAlexei Starovoitov emit_cond_jmp:		/* convert BPF opcode to x86 */
88362258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
88462258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JEQ:
88562258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JE;
88662258278SAlexei Starovoitov 				break;
88762258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSET:
88862258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JNE:
88962258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JNE;
89062258278SAlexei Starovoitov 				break;
89162258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JGT:
89262258278SAlexei Starovoitov 				/* GT is unsigned '>', JA in x86 */
89362258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JA;
89462258278SAlexei Starovoitov 				break;
89562258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JGE:
89662258278SAlexei Starovoitov 				/* GE is unsigned '>=', JAE in x86 */
89762258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JAE;
89862258278SAlexei Starovoitov 				break;
89962258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSGT:
90062258278SAlexei Starovoitov 				/* signed '>', GT in x86 */
90162258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JG;
90262258278SAlexei Starovoitov 				break;
90362258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSGE:
90462258278SAlexei Starovoitov 				/* signed '>=', GE in x86 */
90562258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JGE;
90662258278SAlexei Starovoitov 				break;
90762258278SAlexei Starovoitov 			default: /* to silence gcc warning */
90862258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
90962258278SAlexei Starovoitov 			}
91062258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = addrs[i + insn->off] - addrs[i];
91162258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(jmp_offset)) {
91262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(jmp_cond, jmp_offset);
91362258278SAlexei Starovoitov 			} else if (is_simm32(jmp_offset)) {
91462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x0F, jmp_cond + 0x10, jmp_offset);
9153b58908aSEric Dumazet 			} else {
91662258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("cond_jmp gen bug %llx\n", jmp_offset);
91762258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
9183b58908aSEric Dumazet 			}
91962258278SAlexei Starovoitov 
9203b58908aSEric Dumazet 			break;
92162258278SAlexei Starovoitov 
92262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JA:
92362258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = addrs[i + insn->off] - addrs[i];
92462258278SAlexei Starovoitov 			if (!jmp_offset)
92562258278SAlexei Starovoitov 				/* optimize out nop jumps */
92662258278SAlexei Starovoitov 				break;
92762258278SAlexei Starovoitov emit_jmp:
92862258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(jmp_offset)) {
92962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0xEB, jmp_offset);
93062258278SAlexei Starovoitov 			} else if (is_simm32(jmp_offset)) {
93162258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xE9, jmp_offset);
93262258278SAlexei Starovoitov 			} else {
93362258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("jmp gen bug %llx\n", jmp_offset);
93462258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
9353b58908aSEric Dumazet 			}
93662258278SAlexei Starovoitov 			break;
93762258278SAlexei Starovoitov 
93862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
93962258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_word;
94062258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
94162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
942e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_word);
943e0ee9c12SAlexei Starovoitov common_load:
944e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			ctx->seen_ld_abs = seen_ld_abs = true;
94562258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = func - (image + addrs[i]);
94662258278SAlexei Starovoitov 			if (!func || !is_simm32(jmp_offset)) {
94762258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("unsupported bpf func %d addr %p image %p\n",
948e430f34eSAlexei Starovoitov 				       imm32, func, image);
94962258278SAlexei Starovoitov 				return -EINVAL;
95062258278SAlexei Starovoitov 			}
95162258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_ABS) {
95262258278SAlexei Starovoitov 				/* mov %esi, imm32 */
953e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xBE, imm32);
95462258278SAlexei Starovoitov 			} else {
955e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov %rsi, src_reg */
956e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_2, src_reg);
957e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (imm32) {
958e430f34eSAlexei Starovoitov 					if (is_imm8(imm32))
95962258278SAlexei Starovoitov 						/* add %esi, imm8 */
960e430f34eSAlexei Starovoitov 						EMIT3(0x83, 0xC6, imm32);
96162258278SAlexei Starovoitov 					else
96262258278SAlexei Starovoitov 						/* add %esi, imm32 */
963e430f34eSAlexei Starovoitov 						EMIT2_off32(0x81, 0xC6, imm32);
96462258278SAlexei Starovoitov 				}
96562258278SAlexei Starovoitov 			}
96662258278SAlexei Starovoitov 			/* skb pointer is in R6 (%rbx), it will be copied into
96762258278SAlexei Starovoitov 			 * %rdi if skb_copy_bits() call is necessary.
96862258278SAlexei Starovoitov 			 * sk_load_* helpers also use %r10 and %r9d.
96962258278SAlexei Starovoitov 			 * See bpf_jit.S
97062258278SAlexei Starovoitov 			 */
97162258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(0xE8, jmp_offset); /* call */
9720a14842fSEric Dumazet 			break;
97362258278SAlexei Starovoitov 
97462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
97562258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_half;
97662258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
97762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
978e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_half);
9790a14842fSEric Dumazet 			goto common_load;
98062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
98162258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_byte;
98262258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
98362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
984e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_byte);
9850a14842fSEric Dumazet 			goto common_load;
9860a14842fSEric Dumazet 
98762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_EXIT:
988769e0de6SAlexei Starovoitov 			if (seen_exit) {
98962258278SAlexei Starovoitov 				jmp_offset = ctx->cleanup_addr - addrs[i];
99062258278SAlexei Starovoitov 				goto emit_jmp;
99162258278SAlexei Starovoitov 			}
992769e0de6SAlexei Starovoitov 			seen_exit = true;
99362258278SAlexei Starovoitov 			/* update cleanup_addr */
99462258278SAlexei Starovoitov 			ctx->cleanup_addr = proglen;
99562258278SAlexei Starovoitov 			/* mov rbx, qword ptr [rbp-X] */
996b52f00e6SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x48, 0x8B, 0x9D, -STACKSIZE);
99762258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r13, qword ptr [rbp-X] */
998b52f00e6SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x4C, 0x8B, 0xAD, -STACKSIZE + 8);
99962258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r14, qword ptr [rbp-X] */
1000b52f00e6SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x4C, 0x8B, 0xB5, -STACKSIZE + 16);
100162258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r15, qword ptr [rbp-X] */
1002b52f00e6SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x4C, 0x8B, 0xBD, -STACKSIZE + 24);
10030a14842fSEric Dumazet 
100462258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0xC9); /* leave */
100562258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0xC3); /* ret */
10060a14842fSEric Dumazet 			break;
10070a14842fSEric Dumazet 
10080a14842fSEric Dumazet 		default:
100962258278SAlexei Starovoitov 			/* By design x64 JIT should support all BPF instructions
101062258278SAlexei Starovoitov 			 * This error will be seen if new instruction was added
101162258278SAlexei Starovoitov 			 * to interpreter, but not to JIT
10127ae457c1SAlexei Starovoitov 			 * or if there is junk in bpf_prog
101362258278SAlexei Starovoitov 			 */
101462258278SAlexei Starovoitov 			pr_err("bpf_jit: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1015f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			return -EINVAL;
10160a14842fSEric Dumazet 		}
101762258278SAlexei Starovoitov 
10180a14842fSEric Dumazet 		ilen = prog - temp;
1019e0ee9c12SAlexei Starovoitov 		if (ilen > BPF_MAX_INSN_SIZE) {
1020e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			pr_err("bpf_jit_compile fatal insn size error\n");
1021e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			return -EFAULT;
1022e0ee9c12SAlexei Starovoitov 		}
1023e0ee9c12SAlexei Starovoitov 
10240a14842fSEric Dumazet 		if (image) {
10250a14842fSEric Dumazet 			if (unlikely(proglen + ilen > oldproglen)) {
102662258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("bpf_jit_compile fatal error\n");
1027f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
10280a14842fSEric Dumazet 			}
10290a14842fSEric Dumazet 			memcpy(image + proglen, temp, ilen);
10300a14842fSEric Dumazet 		}
10310a14842fSEric Dumazet 		proglen += ilen;
10320a14842fSEric Dumazet 		addrs[i] = proglen;
10330a14842fSEric Dumazet 		prog = temp;
10340a14842fSEric Dumazet 	}
1035f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	return proglen;
1036f3c2af7bSAlexei Starovoitov }
1037f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
10387ae457c1SAlexei Starovoitov void bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1039f3c2af7bSAlexei Starovoitov {
104062258278SAlexei Starovoitov }
104162258278SAlexei Starovoitov 
10427ae457c1SAlexei Starovoitov void bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
104362258278SAlexei Starovoitov {
1044f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	struct bpf_binary_header *header = NULL;
1045f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int proglen, oldproglen = 0;
1046f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	struct jit_context ctx = {};
1047f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	u8 *image = NULL;
1048f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int *addrs;
1049f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int pass;
1050f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int i;
1051f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1052f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	if (!bpf_jit_enable)
1053f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		return;
1054f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1055f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	if (!prog || !prog->len)
1056f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		return;
1057f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1058f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	addrs = kmalloc(prog->len * sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
1059f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	if (!addrs)
1060f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		return;
1061f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1062f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	/* Before first pass, make a rough estimation of addrs[]
1063f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	 * each bpf instruction is translated to less than 64 bytes
1064f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	 */
1065f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	for (proglen = 0, i = 0; i < prog->len; i++) {
1066f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		proglen += 64;
1067f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		addrs[i] = proglen;
1068f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	}
1069f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	ctx.cleanup_addr = proglen;
1070f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
10713f7352bfSAlexei Starovoitov 	/* JITed image shrinks with every pass and the loop iterates
10723f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * until the image stops shrinking. Very large bpf programs
10733f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * may converge on the last pass. In such case do one more
10743f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * pass to emit the final image
10753f7352bfSAlexei Starovoitov 	 */
10763f7352bfSAlexei Starovoitov 	for (pass = 0; pass < 10 || image; pass++) {
1077f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		proglen = do_jit(prog, addrs, image, oldproglen, &ctx);
1078f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		if (proglen <= 0) {
1079f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			image = NULL;
1080f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			if (header)
1081738cbe72SDaniel Borkmann 				bpf_jit_binary_free(header);
1082f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			goto out;
1083f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		}
10840a14842fSEric Dumazet 		if (image) {
1085e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (proglen != oldproglen) {
1086f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				pr_err("bpf_jit: proglen=%d != oldproglen=%d\n",
1087f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				       proglen, oldproglen);
1088e0ee9c12SAlexei Starovoitov 				goto out;
1089e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			}
10900a14842fSEric Dumazet 			break;
10910a14842fSEric Dumazet 		}
10920a14842fSEric Dumazet 		if (proglen == oldproglen) {
1093738cbe72SDaniel Borkmann 			header = bpf_jit_binary_alloc(proglen, &image,
1094738cbe72SDaniel Borkmann 						      1, jit_fill_hole);
1095314beb9bSEric Dumazet 			if (!header)
10960a14842fSEric Dumazet 				goto out;
10970a14842fSEric Dumazet 		}
10980a14842fSEric Dumazet 		oldproglen = proglen;
10990a14842fSEric Dumazet 	}
110079617801SDaniel Borkmann 
11010a14842fSEric Dumazet 	if (bpf_jit_enable > 1)
1102f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		bpf_jit_dump(prog->len, proglen, 0, image);
11030a14842fSEric Dumazet 
11040a14842fSEric Dumazet 	if (image) {
1105314beb9bSEric Dumazet 		bpf_flush_icache(header, image + proglen);
1106314beb9bSEric Dumazet 		set_memory_ro((unsigned long)header, header->pages);
1107f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		prog->bpf_func = (void *)image;
1108286aad3cSDaniel Borkmann 		prog->jited = true;
11090a14842fSEric Dumazet 	}
11100a14842fSEric Dumazet out:
11110a14842fSEric Dumazet 	kfree(addrs);
11120a14842fSEric Dumazet }
11130a14842fSEric Dumazet 
111460a3b225SDaniel Borkmann void bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
11150a14842fSEric Dumazet {
1116314beb9bSEric Dumazet 	unsigned long addr = (unsigned long)fp->bpf_func & PAGE_MASK;
1117314beb9bSEric Dumazet 	struct bpf_binary_header *header = (void *)addr;
1118314beb9bSEric Dumazet 
111960a3b225SDaniel Borkmann 	if (!fp->jited)
112060a3b225SDaniel Borkmann 		goto free_filter;
112160a3b225SDaniel Borkmann 
1122314beb9bSEric Dumazet 	set_memory_rw(addr, header->pages);
1123738cbe72SDaniel Borkmann 	bpf_jit_binary_free(header);
1124d45ed4a4SAlexei Starovoitov 
112560a3b225SDaniel Borkmann free_filter:
112660a3b225SDaniel Borkmann 	bpf_prog_unlock_free(fp);
11270a14842fSEric Dumazet }
1128