xref: /openbmc/linux/arch/x86/net/bpf_jit_comp.c (revision 2960ae48)
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>
15d1163651SLaura Abbott #include <asm/set_memory.h>
16b52f00e6SAlexei Starovoitov #include <linux/bpf.h>
170a14842fSEric Dumazet 
180a14842fSEric Dumazet int bpf_jit_enable __read_mostly;
190a14842fSEric Dumazet 
200a14842fSEric Dumazet /*
210a14842fSEric Dumazet  * assembly code in arch/x86/net/bpf_jit.S
220a14842fSEric Dumazet  */
2362258278SAlexei Starovoitov extern u8 sk_load_word[], sk_load_half[], sk_load_byte[];
24a998d434SJan Seiffert extern u8 sk_load_word_positive_offset[], sk_load_half_positive_offset[];
2562258278SAlexei Starovoitov extern u8 sk_load_byte_positive_offset[];
26a998d434SJan Seiffert extern u8 sk_load_word_negative_offset[], sk_load_half_negative_offset[];
2762258278SAlexei Starovoitov extern u8 sk_load_byte_negative_offset[];
280a14842fSEric Dumazet 
295cccc702SJoe Perches static u8 *emit_code(u8 *ptr, u32 bytes, unsigned int len)
300a14842fSEric Dumazet {
310a14842fSEric Dumazet 	if (len == 1)
320a14842fSEric Dumazet 		*ptr = bytes;
330a14842fSEric Dumazet 	else if (len == 2)
340a14842fSEric Dumazet 		*(u16 *)ptr = bytes;
350a14842fSEric Dumazet 	else {
360a14842fSEric Dumazet 		*(u32 *)ptr = bytes;
370a14842fSEric Dumazet 		barrier();
380a14842fSEric Dumazet 	}
390a14842fSEric Dumazet 	return ptr + len;
400a14842fSEric Dumazet }
410a14842fSEric Dumazet 
42b52f00e6SAlexei Starovoitov #define EMIT(bytes, len) \
43b52f00e6SAlexei Starovoitov 	do { prog = emit_code(prog, bytes, len); cnt += len; } while (0)
440a14842fSEric Dumazet 
450a14842fSEric Dumazet #define EMIT1(b1)		EMIT(b1, 1)
460a14842fSEric Dumazet #define EMIT2(b1, b2)		EMIT((b1) + ((b2) << 8), 2)
470a14842fSEric Dumazet #define EMIT3(b1, b2, b3)	EMIT((b1) + ((b2) << 8) + ((b3) << 16), 3)
480a14842fSEric Dumazet #define EMIT4(b1, b2, b3, b4)   EMIT((b1) + ((b2) << 8) + ((b3) << 16) + ((b4) << 24), 4)
4962258278SAlexei Starovoitov #define EMIT1_off32(b1, off) \
5062258278SAlexei Starovoitov 	do {EMIT1(b1); EMIT(off, 4); } while (0)
5162258278SAlexei Starovoitov #define EMIT2_off32(b1, b2, off) \
5262258278SAlexei Starovoitov 	do {EMIT2(b1, b2); EMIT(off, 4); } while (0)
5362258278SAlexei Starovoitov #define EMIT3_off32(b1, b2, b3, off) \
5462258278SAlexei Starovoitov 	do {EMIT3(b1, b2, b3); EMIT(off, 4); } while (0)
5562258278SAlexei Starovoitov #define EMIT4_off32(b1, b2, b3, b4, off) \
5662258278SAlexei Starovoitov 	do {EMIT4(b1, b2, b3, b4); EMIT(off, 4); } while (0)
570a14842fSEric Dumazet 
585cccc702SJoe Perches static bool is_imm8(int value)
590a14842fSEric Dumazet {
600a14842fSEric Dumazet 	return value <= 127 && value >= -128;
610a14842fSEric Dumazet }
620a14842fSEric Dumazet 
635cccc702SJoe Perches static bool is_simm32(s64 value)
640a14842fSEric Dumazet {
6562258278SAlexei Starovoitov 	return value == (s64) (s32) value;
660a14842fSEric Dumazet }
670a14842fSEric Dumazet 
68e430f34eSAlexei Starovoitov /* mov dst, src */
69e430f34eSAlexei Starovoitov #define EMIT_mov(DST, SRC) \
70e430f34eSAlexei Starovoitov 	do {if (DST != SRC) \
71e430f34eSAlexei Starovoitov 		EMIT3(add_2mod(0x48, DST, SRC), 0x89, add_2reg(0xC0, DST, SRC)); \
720a14842fSEric Dumazet 	} while (0)
730a14842fSEric Dumazet 
7462258278SAlexei Starovoitov static int bpf_size_to_x86_bytes(int bpf_size)
7562258278SAlexei Starovoitov {
7662258278SAlexei Starovoitov 	if (bpf_size == BPF_W)
7762258278SAlexei Starovoitov 		return 4;
7862258278SAlexei Starovoitov 	else if (bpf_size == BPF_H)
7962258278SAlexei Starovoitov 		return 2;
8062258278SAlexei Starovoitov 	else if (bpf_size == BPF_B)
8162258278SAlexei Starovoitov 		return 1;
8262258278SAlexei Starovoitov 	else if (bpf_size == BPF_DW)
8362258278SAlexei Starovoitov 		return 4; /* imm32 */
8462258278SAlexei Starovoitov 	else
8562258278SAlexei Starovoitov 		return 0;
8662258278SAlexei Starovoitov }
8762258278SAlexei Starovoitov 
880a14842fSEric Dumazet /* list of x86 cond jumps opcodes (. + s8)
890a14842fSEric Dumazet  * Add 0x10 (and an extra 0x0f) to generate far jumps (. + s32)
900a14842fSEric Dumazet  */
910a14842fSEric Dumazet #define X86_JB  0x72
920a14842fSEric Dumazet #define X86_JAE 0x73
930a14842fSEric Dumazet #define X86_JE  0x74
940a14842fSEric Dumazet #define X86_JNE 0x75
950a14842fSEric Dumazet #define X86_JBE 0x76
960a14842fSEric Dumazet #define X86_JA  0x77
9762258278SAlexei Starovoitov #define X86_JGE 0x7D
9862258278SAlexei Starovoitov #define X86_JG  0x7F
990a14842fSEric Dumazet 
1005cccc702SJoe Perches static void bpf_flush_icache(void *start, void *end)
1010a14842fSEric Dumazet {
1020a14842fSEric Dumazet 	mm_segment_t old_fs = get_fs();
1030a14842fSEric Dumazet 
1040a14842fSEric Dumazet 	set_fs(KERNEL_DS);
1050a14842fSEric Dumazet 	smp_wmb();
1060a14842fSEric Dumazet 	flush_icache_range((unsigned long)start, (unsigned long)end);
1070a14842fSEric Dumazet 	set_fs(old_fs);
1080a14842fSEric Dumazet }
1090a14842fSEric Dumazet 
110a998d434SJan Seiffert #define CHOOSE_LOAD_FUNC(K, func) \
111a998d434SJan Seiffert 	((int)K < 0 ? ((int)K >= SKF_LL_OFF ? func##_negative_offset : func) : func##_positive_offset)
1120a14842fSEric Dumazet 
11362258278SAlexei Starovoitov /* pick a register outside of BPF range for JIT internal work */
114959a7579SDaniel Borkmann #define AUX_REG (MAX_BPF_JIT_REG + 1)
11562258278SAlexei Starovoitov 
116959a7579SDaniel Borkmann /* The following table maps BPF registers to x64 registers.
117959a7579SDaniel Borkmann  *
118959a7579SDaniel Borkmann  * x64 register r12 is unused, since if used as base address
119959a7579SDaniel Borkmann  * register in load/store instructions, it always needs an
120959a7579SDaniel Borkmann  * extra byte of encoding and is callee saved.
121959a7579SDaniel Borkmann  *
122959a7579SDaniel Borkmann  *  r9 caches skb->len - skb->data_len
123959a7579SDaniel Borkmann  * r10 caches skb->data, and used for blinding (if enabled)
12462258278SAlexei Starovoitov  */
12562258278SAlexei Starovoitov static const int reg2hex[] = {
12662258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_0] = 0,  /* rax */
12762258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_1] = 7,  /* rdi */
12862258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_2] = 6,  /* rsi */
12962258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_3] = 2,  /* rdx */
13062258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_4] = 1,  /* rcx */
13162258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_5] = 0,  /* r8 */
13262258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_6] = 3,  /* rbx callee saved */
13362258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_7] = 5,  /* r13 callee saved */
13462258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_8] = 6,  /* r14 callee saved */
13562258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_9] = 7,  /* r15 callee saved */
13662258278SAlexei Starovoitov 	[BPF_REG_FP] = 5, /* rbp readonly */
137959a7579SDaniel Borkmann 	[BPF_REG_AX] = 2, /* r10 temp register */
13862258278SAlexei Starovoitov 	[AUX_REG] = 3,    /* r11 temp register */
13962258278SAlexei Starovoitov };
14062258278SAlexei Starovoitov 
14162258278SAlexei Starovoitov /* is_ereg() == true if BPF register 'reg' maps to x64 r8..r15
14262258278SAlexei Starovoitov  * which need extra byte of encoding.
14362258278SAlexei Starovoitov  * rax,rcx,...,rbp have simpler encoding
14462258278SAlexei Starovoitov  */
1455cccc702SJoe Perches static bool is_ereg(u32 reg)
14662258278SAlexei Starovoitov {
147d148134bSJoe Perches 	return (1 << reg) & (BIT(BPF_REG_5) |
148d148134bSJoe Perches 			     BIT(AUX_REG) |
149d148134bSJoe Perches 			     BIT(BPF_REG_7) |
150d148134bSJoe Perches 			     BIT(BPF_REG_8) |
151959a7579SDaniel Borkmann 			     BIT(BPF_REG_9) |
152959a7579SDaniel Borkmann 			     BIT(BPF_REG_AX));
15362258278SAlexei Starovoitov }
15462258278SAlexei Starovoitov 
15562258278SAlexei Starovoitov /* add modifiers if 'reg' maps to x64 registers r8..r15 */
1565cccc702SJoe Perches static u8 add_1mod(u8 byte, u32 reg)
15762258278SAlexei Starovoitov {
15862258278SAlexei Starovoitov 	if (is_ereg(reg))
15962258278SAlexei Starovoitov 		byte |= 1;
16062258278SAlexei Starovoitov 	return byte;
16162258278SAlexei Starovoitov }
16262258278SAlexei Starovoitov 
1635cccc702SJoe Perches static u8 add_2mod(u8 byte, u32 r1, u32 r2)
16462258278SAlexei Starovoitov {
16562258278SAlexei Starovoitov 	if (is_ereg(r1))
16662258278SAlexei Starovoitov 		byte |= 1;
16762258278SAlexei Starovoitov 	if (is_ereg(r2))
16862258278SAlexei Starovoitov 		byte |= 4;
16962258278SAlexei Starovoitov 	return byte;
17062258278SAlexei Starovoitov }
17162258278SAlexei Starovoitov 
172e430f34eSAlexei Starovoitov /* encode 'dst_reg' register into x64 opcode 'byte' */
1735cccc702SJoe Perches static u8 add_1reg(u8 byte, u32 dst_reg)
17462258278SAlexei Starovoitov {
175e430f34eSAlexei Starovoitov 	return byte + reg2hex[dst_reg];
17662258278SAlexei Starovoitov }
17762258278SAlexei Starovoitov 
178e430f34eSAlexei Starovoitov /* encode 'dst_reg' and 'src_reg' registers into x64 opcode 'byte' */
1795cccc702SJoe Perches static u8 add_2reg(u8 byte, u32 dst_reg, u32 src_reg)
18062258278SAlexei Starovoitov {
181e430f34eSAlexei Starovoitov 	return byte + reg2hex[dst_reg] + (reg2hex[src_reg] << 3);
18262258278SAlexei Starovoitov }
18362258278SAlexei Starovoitov 
184738cbe72SDaniel Borkmann static void jit_fill_hole(void *area, unsigned int size)
185738cbe72SDaniel Borkmann {
186738cbe72SDaniel Borkmann 	/* fill whole space with int3 instructions */
187738cbe72SDaniel Borkmann 	memset(area, 0xcc, size);
188738cbe72SDaniel Borkmann }
189738cbe72SDaniel Borkmann 
190f3c2af7bSAlexei Starovoitov struct jit_context {
191769e0de6SAlexei Starovoitov 	int cleanup_addr; /* epilogue code offset */
19262258278SAlexei Starovoitov 	bool seen_ld_abs;
193959a7579SDaniel Borkmann 	bool seen_ax_reg;
194f3c2af7bSAlexei Starovoitov };
195f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
196e0ee9c12SAlexei Starovoitov /* maximum number of bytes emitted while JITing one eBPF insn */
197e0ee9c12SAlexei Starovoitov #define BPF_MAX_INSN_SIZE	128
198e0ee9c12SAlexei Starovoitov #define BPF_INSN_SAFETY		64
199e0ee9c12SAlexei Starovoitov 
200177366bfSAlexei Starovoitov #define AUX_STACK_SPACE \
201177366bfSAlexei Starovoitov 	(32 /* space for rbx, r13, r14, r15 */ + \
202b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 8 /* space for skb_copy_bits() buffer */)
203b52f00e6SAlexei Starovoitov 
204177366bfSAlexei Starovoitov #define PROLOGUE_SIZE 37
205b52f00e6SAlexei Starovoitov 
206b52f00e6SAlexei Starovoitov /* emit x64 prologue code for BPF program and check it's size.
207b52f00e6SAlexei Starovoitov  * bpf_tail_call helper will skip it while jumping into another program
208b52f00e6SAlexei Starovoitov  */
2092960ae48SAlexei Starovoitov static void emit_prologue(u8 **pprog, u32 stack_depth)
2100a14842fSEric Dumazet {
211b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 *prog = *pprog;
212b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int cnt = 0;
2130a14842fSEric Dumazet 
21462258278SAlexei Starovoitov 	EMIT1(0x55); /* push rbp */
21562258278SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x48, 0x89, 0xE5); /* mov rbp,rsp */
2160a14842fSEric Dumazet 
2172960ae48SAlexei Starovoitov 	/* sub rsp, rounded_stack_depth + AUX_STACK_SPACE */
2182960ae48SAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x48, 0x81, 0xEC,
2192960ae48SAlexei Starovoitov 		    round_up(stack_depth, 8) + AUX_STACK_SPACE);
220177366bfSAlexei Starovoitov 
221177366bfSAlexei Starovoitov 	/* sub rbp, AUX_STACK_SPACE */
222177366bfSAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x83, 0xED, AUX_STACK_SPACE);
2230a14842fSEric Dumazet 
22462258278SAlexei Starovoitov 	/* all classic BPF filters use R6(rbx) save it */
22562258278SAlexei Starovoitov 
226177366bfSAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp+0],rbx */
227177366bfSAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x89, 0x5D, 0);
22862258278SAlexei Starovoitov 
2298fb575caSAlexei Starovoitov 	/* bpf_convert_filter() maps classic BPF register X to R7 and uses R8
23062258278SAlexei Starovoitov 	 * as temporary, so all tcpdump filters need to spill/fill R7(r13) and
23162258278SAlexei Starovoitov 	 * R8(r14). R9(r15) spill could be made conditional, but there is only
23262258278SAlexei Starovoitov 	 * one 'bpf_error' return path out of helper functions inside bpf_jit.S
23362258278SAlexei Starovoitov 	 * The overhead of extra spill is negligible for any filter other
23462258278SAlexei Starovoitov 	 * than synthetic ones. Therefore not worth adding complexity.
2350a14842fSEric Dumazet 	 */
23662258278SAlexei Starovoitov 
237177366bfSAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp+8],r13 */
238177366bfSAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x4C, 0x89, 0x6D, 8);
239177366bfSAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp+16],r14 */
240177366bfSAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x4C, 0x89, 0x75, 16);
241177366bfSAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp+24],r15 */
242177366bfSAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x4C, 0x89, 0x7D, 24);
24362258278SAlexei Starovoitov 
2448b614aebSDaniel Borkmann 	/* Clear the tail call counter (tail_call_cnt): for eBPF tail calls
2458b614aebSDaniel Borkmann 	 * we need to reset the counter to 0. It's done in two instructions,
2468b614aebSDaniel Borkmann 	 * resetting rax register to 0 (xor on eax gets 0 extended), and
2478b614aebSDaniel Borkmann 	 * moving it to the counter location.
2488b614aebSDaniel Borkmann 	 */
24962258278SAlexei Starovoitov 
2508b614aebSDaniel Borkmann 	/* xor eax, eax */
2518b614aebSDaniel Borkmann 	EMIT2(0x31, 0xc0);
252177366bfSAlexei Starovoitov 	/* mov qword ptr [rbp+32], rax */
253177366bfSAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x89, 0x45, 32);
254b52f00e6SAlexei Starovoitov 
255b52f00e6SAlexei Starovoitov 	BUILD_BUG_ON(cnt != PROLOGUE_SIZE);
256b52f00e6SAlexei Starovoitov 	*pprog = prog;
257b52f00e6SAlexei Starovoitov }
258b52f00e6SAlexei Starovoitov 
259b52f00e6SAlexei Starovoitov /* generate the following code:
260b52f00e6SAlexei Starovoitov  * ... bpf_tail_call(void *ctx, struct bpf_array *array, u64 index) ...
261b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   if (index >= array->map.max_entries)
262b52f00e6SAlexei Starovoitov  *     goto out;
263b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   if (++tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
264b52f00e6SAlexei Starovoitov  *     goto out;
2652a36f0b9SWang Nan  *   prog = array->ptrs[index];
266b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   if (prog == NULL)
267b52f00e6SAlexei Starovoitov  *     goto out;
268b52f00e6SAlexei Starovoitov  *   goto *(prog->bpf_func + prologue_size);
269b52f00e6SAlexei Starovoitov  * out:
270b52f00e6SAlexei Starovoitov  */
271b52f00e6SAlexei Starovoitov static void emit_bpf_tail_call(u8 **pprog)
272b52f00e6SAlexei Starovoitov {
273b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 *prog = *pprog;
274b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int label1, label2, label3;
275b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int cnt = 0;
276b52f00e6SAlexei Starovoitov 
277b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* rdi - pointer to ctx
278b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 * rsi - pointer to bpf_array
279b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 * rdx - index in bpf_array
280b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
281b52f00e6SAlexei Starovoitov 
282b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* if (index >= array->map.max_entries)
283b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 *   goto out;
284b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
285b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x8B, 0x46,                   /* mov rax, qword ptr [rsi + 16] */
286b52f00e6SAlexei Starovoitov 	      offsetof(struct bpf_array, map.max_entries));
287b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x48, 0x39, 0xD0);                  /* cmp rax, rdx */
2882482abb9SDaniel Borkmann #define OFFSET1 47 /* number of bytes to jump */
289b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2(X86_JBE, OFFSET1);                  /* jbe out */
290b52f00e6SAlexei Starovoitov 	label1 = cnt;
291b52f00e6SAlexei Starovoitov 
292b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* if (tail_call_cnt > MAX_TAIL_CALL_CNT)
293b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 *   goto out;
294b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
295177366bfSAlexei Starovoitov 	EMIT2_off32(0x8B, 0x85, 36);              /* mov eax, dword ptr [rbp + 36] */
296b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x83, 0xF8, MAX_TAIL_CALL_CNT);     /* cmp eax, MAX_TAIL_CALL_CNT */
2972482abb9SDaniel Borkmann #define OFFSET2 36
298b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2(X86_JA, OFFSET2);                   /* ja out */
299b52f00e6SAlexei Starovoitov 	label2 = cnt;
300b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x83, 0xC0, 0x01);                  /* add eax, 1 */
301177366bfSAlexei Starovoitov 	EMIT2_off32(0x89, 0x85, 36);              /* mov dword ptr [rbp + 36], eax */
302b52f00e6SAlexei Starovoitov 
3032a36f0b9SWang Nan 	/* prog = array->ptrs[index]; */
3042482abb9SDaniel Borkmann 	EMIT4_off32(0x48, 0x8D, 0x84, 0xD6,       /* lea rax, [rsi + rdx * 8 + offsetof(...)] */
3052a36f0b9SWang Nan 		    offsetof(struct bpf_array, ptrs));
306b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT3(0x48, 0x8B, 0x00);                  /* mov rax, qword ptr [rax] */
307b52f00e6SAlexei Starovoitov 
308b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* if (prog == NULL)
309b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 *   goto out;
310b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
311b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x83, 0xF8, 0x00);            /* cmp rax, 0 */
312b52f00e6SAlexei Starovoitov #define OFFSET3 10
313b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2(X86_JE, OFFSET3);                   /* je out */
314b52f00e6SAlexei Starovoitov 	label3 = cnt;
315b52f00e6SAlexei Starovoitov 
316b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* goto *(prog->bpf_func + prologue_size); */
317b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x8B, 0x40,                   /* mov rax, qword ptr [rax + 32] */
318b52f00e6SAlexei Starovoitov 	      offsetof(struct bpf_prog, bpf_func));
319b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x83, 0xC0, PROLOGUE_SIZE);   /* add rax, prologue_size */
320b52f00e6SAlexei Starovoitov 
321b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* now we're ready to jump into next BPF program
322b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 * rdi == ctx (1st arg)
323b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 * rax == prog->bpf_func + prologue_size
324b52f00e6SAlexei Starovoitov 	 */
325b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT2(0xFF, 0xE0);                        /* jmp rax */
326b52f00e6SAlexei Starovoitov 
327b52f00e6SAlexei Starovoitov 	/* out: */
328b52f00e6SAlexei Starovoitov 	BUILD_BUG_ON(cnt - label1 != OFFSET1);
329b52f00e6SAlexei Starovoitov 	BUILD_BUG_ON(cnt - label2 != OFFSET2);
330b52f00e6SAlexei Starovoitov 	BUILD_BUG_ON(cnt - label3 != OFFSET3);
331b52f00e6SAlexei Starovoitov 	*pprog = prog;
332b52f00e6SAlexei Starovoitov }
333b52f00e6SAlexei Starovoitov 
3344e10df9aSAlexei Starovoitov 
3354e10df9aSAlexei Starovoitov static void emit_load_skb_data_hlen(u8 **pprog)
3364e10df9aSAlexei Starovoitov {
3374e10df9aSAlexei Starovoitov 	u8 *prog = *pprog;
3384e10df9aSAlexei Starovoitov 	int cnt = 0;
3394e10df9aSAlexei Starovoitov 
3404e10df9aSAlexei Starovoitov 	/* r9d = skb->len - skb->data_len (headlen)
3414e10df9aSAlexei Starovoitov 	 * r10 = skb->data
3424e10df9aSAlexei Starovoitov 	 */
3434e10df9aSAlexei Starovoitov 	/* mov %r9d, off32(%rdi) */
3444e10df9aSAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x44, 0x8b, 0x8f, offsetof(struct sk_buff, len));
3454e10df9aSAlexei Starovoitov 
3464e10df9aSAlexei Starovoitov 	/* sub %r9d, off32(%rdi) */
3474e10df9aSAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x44, 0x2b, 0x8f, offsetof(struct sk_buff, data_len));
3484e10df9aSAlexei Starovoitov 
3494e10df9aSAlexei Starovoitov 	/* mov %r10, off32(%rdi) */
3504e10df9aSAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x4c, 0x8b, 0x97, offsetof(struct sk_buff, data));
3514e10df9aSAlexei Starovoitov 	*pprog = prog;
3524e10df9aSAlexei Starovoitov }
3534e10df9aSAlexei Starovoitov 
354b52f00e6SAlexei Starovoitov static int do_jit(struct bpf_prog *bpf_prog, int *addrs, u8 *image,
355b52f00e6SAlexei Starovoitov 		  int oldproglen, struct jit_context *ctx)
356b52f00e6SAlexei Starovoitov {
357b52f00e6SAlexei Starovoitov 	struct bpf_insn *insn = bpf_prog->insnsi;
358b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int insn_cnt = bpf_prog->len;
359b52f00e6SAlexei Starovoitov 	bool seen_ld_abs = ctx->seen_ld_abs | (oldproglen == 0);
360959a7579SDaniel Borkmann 	bool seen_ax_reg = ctx->seen_ax_reg | (oldproglen == 0);
361b52f00e6SAlexei Starovoitov 	bool seen_exit = false;
362b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 temp[BPF_MAX_INSN_SIZE + BPF_INSN_SAFETY];
363b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int i, cnt = 0;
364b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int proglen = 0;
365b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 *prog = temp;
366b52f00e6SAlexei Starovoitov 
3672960ae48SAlexei Starovoitov 	emit_prologue(&prog, bpf_prog->aux->stack_depth);
368b52f00e6SAlexei Starovoitov 
3694e10df9aSAlexei Starovoitov 	if (seen_ld_abs)
3704e10df9aSAlexei Starovoitov 		emit_load_skb_data_hlen(&prog);
37162258278SAlexei Starovoitov 
37262258278SAlexei Starovoitov 	for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
373e430f34eSAlexei Starovoitov 		const s32 imm32 = insn->imm;
374e430f34eSAlexei Starovoitov 		u32 dst_reg = insn->dst_reg;
375e430f34eSAlexei Starovoitov 		u32 src_reg = insn->src_reg;
37662258278SAlexei Starovoitov 		u8 b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;
37762258278SAlexei Starovoitov 		s64 jmp_offset;
37862258278SAlexei Starovoitov 		u8 jmp_cond;
3794e10df9aSAlexei Starovoitov 		bool reload_skb_data;
38062258278SAlexei Starovoitov 		int ilen;
38162258278SAlexei Starovoitov 		u8 *func;
38262258278SAlexei Starovoitov 
383959a7579SDaniel Borkmann 		if (dst_reg == BPF_REG_AX || src_reg == BPF_REG_AX)
384959a7579SDaniel Borkmann 			ctx->seen_ax_reg = seen_ax_reg = true;
385959a7579SDaniel Borkmann 
38662258278SAlexei Starovoitov 		switch (insn->code) {
38762258278SAlexei Starovoitov 			/* ALU */
38862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
38962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
39062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
39162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
39262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
39362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X:
39462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X:
39562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X:
39662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X:
39762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X:
39862258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
39962258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ADD: b2 = 0x01; break;
40062258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_SUB: b2 = 0x29; break;
40162258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_AND: b2 = 0x21; break;
40262258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_OR: b2 = 0x09; break;
40362258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_XOR: b2 = 0x31; break;
40462258278SAlexei Starovoitov 			}
40562258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
406e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg));
407e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
408e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg));
409e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(b2, add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
4100a14842fSEric Dumazet 			break;
41162258278SAlexei Starovoitov 
412e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst, src */
41362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X:
414e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, src_reg);
41562258278SAlexei Starovoitov 			break;
41662258278SAlexei Starovoitov 
417e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov32 dst, src */
41862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X:
419e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
420e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg));
421e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0x89, add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
42262258278SAlexei Starovoitov 			break;
42362258278SAlexei Starovoitov 
424e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* neg dst */
42562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_NEG:
42662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_NEG:
42762258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
428e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
429e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
430e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
431e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xF7, add_1reg(0xD8, dst_reg));
43262258278SAlexei Starovoitov 			break;
43362258278SAlexei Starovoitov 
43462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
43562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
43662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
43762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
43862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
43962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
44062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
44162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
44262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:
44362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
44462258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
445e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
446e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
447e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
44862258278SAlexei Starovoitov 
44962258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
45062258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ADD: b3 = 0xC0; break;
45162258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_SUB: b3 = 0xE8; break;
45262258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_AND: b3 = 0xE0; break;
45362258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_OR: b3 = 0xC8; break;
45462258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_XOR: b3 = 0xF0; break;
45562258278SAlexei Starovoitov 			}
45662258278SAlexei Starovoitov 
457e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(imm32))
458e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x83, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
45962258278SAlexei Starovoitov 			else
460e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x81, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
46162258278SAlexei Starovoitov 			break;
46262258278SAlexei Starovoitov 
46362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
46462258278SAlexei Starovoitov 			/* optimization: if imm32 is positive,
46562258278SAlexei Starovoitov 			 * use 'mov eax, imm32' (which zero-extends imm32)
46662258278SAlexei Starovoitov 			 * to save 2 bytes
467d00a9dd2SEric Dumazet 			 */
468e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (imm32 < 0) {
46962258278SAlexei Starovoitov 				/* 'mov rax, imm32' sign extends imm32 */
470e430f34eSAlexei Starovoitov 				b1 = add_1mod(0x48, dst_reg);
47162258278SAlexei Starovoitov 				b2 = 0xC7;
47262258278SAlexei Starovoitov 				b3 = 0xC0;
473e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(b1, b2, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
474aee636c4SEric Dumazet 				break;
475aee636c4SEric Dumazet 			}
4763b58908aSEric Dumazet 
47762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
478606c88a8SDaniel Borkmann 			/* optimization: if imm32 is zero, use 'xor <dst>,<dst>'
479606c88a8SDaniel Borkmann 			 * to save 3 bytes.
480606c88a8SDaniel Borkmann 			 */
481606c88a8SDaniel Borkmann 			if (imm32 == 0) {
482606c88a8SDaniel Borkmann 				if (is_ereg(dst_reg))
483606c88a8SDaniel Borkmann 					EMIT1(add_2mod(0x40, dst_reg, dst_reg));
484606c88a8SDaniel Borkmann 				b2 = 0x31; /* xor */
485606c88a8SDaniel Borkmann 				b3 = 0xC0;
486606c88a8SDaniel Borkmann 				EMIT2(b2, add_2reg(b3, dst_reg, dst_reg));
487606c88a8SDaniel Borkmann 				break;
488606c88a8SDaniel Borkmann 			}
489606c88a8SDaniel Borkmann 
49062258278SAlexei Starovoitov 			/* mov %eax, imm32 */
491e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
492e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
493e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(add_1reg(0xB8, dst_reg), imm32);
49462258278SAlexei Starovoitov 			break;
49562258278SAlexei Starovoitov 
49602ab695bSAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
497606c88a8SDaniel Borkmann 			/* optimization: if imm64 is zero, use 'xor <dst>,<dst>'
498606c88a8SDaniel Borkmann 			 * to save 7 bytes.
499606c88a8SDaniel Borkmann 			 */
500606c88a8SDaniel Borkmann 			if (insn[0].imm == 0 && insn[1].imm == 0) {
501606c88a8SDaniel Borkmann 				b1 = add_2mod(0x48, dst_reg, dst_reg);
502606c88a8SDaniel Borkmann 				b2 = 0x31; /* xor */
503606c88a8SDaniel Borkmann 				b3 = 0xC0;
504606c88a8SDaniel Borkmann 				EMIT3(b1, b2, add_2reg(b3, dst_reg, dst_reg));
505606c88a8SDaniel Borkmann 
506606c88a8SDaniel Borkmann 				insn++;
507606c88a8SDaniel Borkmann 				i++;
508606c88a8SDaniel Borkmann 				break;
509606c88a8SDaniel Borkmann 			}
510606c88a8SDaniel Borkmann 
51102ab695bSAlexei Starovoitov 			/* movabsq %rax, imm64 */
51202ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_1mod(0x48, dst_reg), add_1reg(0xB8, dst_reg));
51302ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT(insn[0].imm, 4);
51402ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT(insn[1].imm, 4);
51502ab695bSAlexei Starovoitov 
51602ab695bSAlexei Starovoitov 			insn++;
51702ab695bSAlexei Starovoitov 			i++;
51802ab695bSAlexei Starovoitov 			break;
51902ab695bSAlexei Starovoitov 
520e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* dst %= src, dst /= src, dst %= imm32, dst /= imm32 */
52162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
52262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
52362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
52462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
52562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X:
52662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X:
52762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
52862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
52962258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x50); /* push rax */
53062258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x52); /* push rdx */
53162258278SAlexei Starovoitov 
53262258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X)
533e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, src_reg */
534e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(AUX_REG, src_reg);
53562258278SAlexei Starovoitov 			else
536e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, imm32 */
537e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(0x49, 0xC7, 0xC3, imm32);
53862258278SAlexei Starovoitov 
539e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov rax, dst_reg */
540e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(BPF_REG_0, dst_reg);
54162258278SAlexei Starovoitov 
54262258278SAlexei Starovoitov 			/* xor edx, edx
54362258278SAlexei Starovoitov 			 * equivalent to 'xor rdx, rdx', but one byte less
54462258278SAlexei Starovoitov 			 */
54562258278SAlexei Starovoitov 			EMIT2(0x31, 0xd2);
54662258278SAlexei Starovoitov 
54762258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
548e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* if (src_reg == 0) return 0 */
54962258278SAlexei Starovoitov 
55062258278SAlexei Starovoitov 				/* cmp r11, 0 */
55162258278SAlexei Starovoitov 				EMIT4(0x49, 0x83, 0xFB, 0x00);
55262258278SAlexei Starovoitov 
55362258278SAlexei Starovoitov 				/* jne .+9 (skip over pop, pop, xor and jmp) */
55462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(X86_JNE, 1 + 1 + 2 + 5);
55562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
55662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x58); /* pop rax */
55762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x31, 0xc0); /* xor eax, eax */
55862258278SAlexei Starovoitov 
55962258278SAlexei Starovoitov 				/* jmp cleanup_addr
56062258278SAlexei Starovoitov 				 * addrs[i] - 11, because there are 11 bytes
56162258278SAlexei Starovoitov 				 * after this insn: div, mov, pop, pop, mov
56262258278SAlexei Starovoitov 				 */
56362258278SAlexei Starovoitov 				jmp_offset = ctx->cleanup_addr - (addrs[i] - 11);
56462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xE9, jmp_offset);
56562258278SAlexei Starovoitov 			}
56662258278SAlexei Starovoitov 
56762258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
56862258278SAlexei Starovoitov 				/* div r11 */
56962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0xF7, 0xF3);
57062258278SAlexei Starovoitov 			else
57162258278SAlexei Starovoitov 				/* div r11d */
57262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x41, 0xF7, 0xF3);
57362258278SAlexei Starovoitov 
57462258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_OP(insn->code) == BPF_MOD)
57562258278SAlexei Starovoitov 				/* mov r11, rdx */
57662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0x89, 0xD3);
57762258278SAlexei Starovoitov 			else
57862258278SAlexei Starovoitov 				/* mov r11, rax */
57962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0x89, 0xC3);
58062258278SAlexei Starovoitov 
58162258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
58262258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x58); /* pop rax */
58362258278SAlexei Starovoitov 
584e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst_reg, r11 */
585e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, AUX_REG);
58662258278SAlexei Starovoitov 			break;
58762258278SAlexei Starovoitov 
58862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
58962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
59062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
59162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X:
59262258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x50); /* push rax */
59362258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x52); /* push rdx */
59462258278SAlexei Starovoitov 
595e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov r11, dst_reg */
596e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(AUX_REG, dst_reg);
59762258278SAlexei Starovoitov 
59862258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X)
599e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov rax, src_reg */
600e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_0, src_reg);
60162258278SAlexei Starovoitov 			else
602e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov rax, imm32 */
603e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(0x48, 0xC7, 0xC0, imm32);
60462258278SAlexei Starovoitov 
60562258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
60662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, AUX_REG));
60762258278SAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(AUX_REG))
60862258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, AUX_REG));
60962258278SAlexei Starovoitov 			/* mul(q) r11 */
61062258278SAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xF7, add_1reg(0xE0, AUX_REG));
61162258278SAlexei Starovoitov 
61262258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r11, rax */
61362258278SAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(AUX_REG, BPF_REG_0);
61462258278SAlexei Starovoitov 
61562258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
61662258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x58); /* pop rax */
61762258278SAlexei Starovoitov 
618e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst_reg, r11 */
619e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, AUX_REG);
62062258278SAlexei Starovoitov 			break;
62162258278SAlexei Starovoitov 
62262258278SAlexei Starovoitov 			/* shifts */
62362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
62462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
62562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K:
62662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K:
62762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K:
62862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K:
62962258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
630e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
631e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
632e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
63362258278SAlexei Starovoitov 
63462258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
63562258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_LSH: b3 = 0xE0; break;
63662258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_RSH: b3 = 0xE8; break;
63762258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ARSH: b3 = 0xF8; break;
63862258278SAlexei Starovoitov 			}
639e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(0xC1, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
64062258278SAlexei Starovoitov 			break;
64162258278SAlexei Starovoitov 
64272b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
64372b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
64472b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X:
64572b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X:
64672b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X:
64772b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X:
64872b603eeSAlexei Starovoitov 
64972b603eeSAlexei Starovoitov 			/* check for bad case when dst_reg == rcx */
65072b603eeSAlexei Starovoitov 			if (dst_reg == BPF_REG_4) {
65172b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, dst_reg */
65272b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(AUX_REG, dst_reg);
65372b603eeSAlexei Starovoitov 				dst_reg = AUX_REG;
65472b603eeSAlexei Starovoitov 			}
65572b603eeSAlexei Starovoitov 
65672b603eeSAlexei Starovoitov 			if (src_reg != BPF_REG_4) { /* common case */
65772b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x51); /* push rcx */
65872b603eeSAlexei Starovoitov 
65972b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov rcx, src_reg */
66072b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_4, src_reg);
66172b603eeSAlexei Starovoitov 			}
66272b603eeSAlexei Starovoitov 
66372b603eeSAlexei Starovoitov 			/* shl %rax, %cl | shr %rax, %cl | sar %rax, %cl */
66472b603eeSAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
66572b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
66672b603eeSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
66772b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
66872b603eeSAlexei Starovoitov 
66972b603eeSAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
67072b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_LSH: b3 = 0xE0; break;
67172b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_RSH: b3 = 0xE8; break;
67272b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_ARSH: b3 = 0xF8; break;
67372b603eeSAlexei Starovoitov 			}
67472b603eeSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xD3, add_1reg(b3, dst_reg));
67572b603eeSAlexei Starovoitov 
67672b603eeSAlexei Starovoitov 			if (src_reg != BPF_REG_4)
67772b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x59); /* pop rcx */
67872b603eeSAlexei Starovoitov 
67972b603eeSAlexei Starovoitov 			if (insn->dst_reg == BPF_REG_4)
68072b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov dst_reg, r11 */
68172b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(insn->dst_reg, AUX_REG);
68272b603eeSAlexei Starovoitov 			break;
68372b603eeSAlexei Starovoitov 
68462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
685e430f34eSAlexei Starovoitov 			switch (imm32) {
68662258278SAlexei Starovoitov 			case 16:
68762258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'ror %ax, 8' to swap lower 2 bytes */
68862258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x66);
689e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
69062258278SAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x41);
691e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0xC1, add_1reg(0xC8, dst_reg), 8);
692343f845bSAlexei Starovoitov 
693343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'movzwl eax, ax' */
694343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
695343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT3(0x45, 0x0F, 0xB7);
696343f845bSAlexei Starovoitov 				else
697343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x0F, 0xB7);
698343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
69962258278SAlexei Starovoitov 				break;
70062258278SAlexei Starovoitov 			case 32:
70162258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'bswap eax' to swap lower 4 bytes */
702e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
70362258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x0F);
70462258278SAlexei Starovoitov 				else
70562258278SAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x0F);
706e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1reg(0xC8, dst_reg));
70762258278SAlexei Starovoitov 				break;
70862258278SAlexei Starovoitov 			case 64:
70962258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'bswap rax' to swap 8 bytes */
710e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(add_1mod(0x48, dst_reg), 0x0F,
711e430f34eSAlexei Starovoitov 				      add_1reg(0xC8, dst_reg));
71262258278SAlexei Starovoitov 				break;
71362258278SAlexei Starovoitov 			}
71462258278SAlexei Starovoitov 			break;
71562258278SAlexei Starovoitov 
71662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
717343f845bSAlexei Starovoitov 			switch (imm32) {
718343f845bSAlexei Starovoitov 			case 16:
719343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'movzwl eax, ax' to zero extend 16-bit
720343f845bSAlexei Starovoitov 				 * into 64 bit
721343f845bSAlexei Starovoitov 				 */
722343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
723343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT3(0x45, 0x0F, 0xB7);
724343f845bSAlexei Starovoitov 				else
725343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x0F, 0xB7);
726343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
727343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
728343f845bSAlexei Starovoitov 			case 32:
729343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'mov eax, eax' to clear upper 32-bits */
730343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
731343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x45);
732343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x89, add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
733343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
734343f845bSAlexei Starovoitov 			case 64:
735343f845bSAlexei Starovoitov 				/* nop */
736343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
737343f845bSAlexei Starovoitov 			}
73862258278SAlexei Starovoitov 			break;
73962258278SAlexei Starovoitov 
740e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* ST: *(u8*)(dst_reg + off) = imm */
74162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
742e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
74362258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0xC6);
74462258278SAlexei Starovoitov 			else
74562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0xC6);
74662258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
74762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
748e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
74962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x66, 0x41, 0xC7);
75062258278SAlexei Starovoitov 			else
75162258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x66, 0xC7);
75262258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
75362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
754e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
75562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0xC7);
75662258278SAlexei Starovoitov 			else
75762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0xC7);
75862258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
75962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
760e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_1mod(0x48, dst_reg), 0xC7);
76162258278SAlexei Starovoitov 
76262258278SAlexei Starovoitov st:			if (is_imm8(insn->off))
763e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_1reg(0x40, dst_reg), insn->off);
76462258278SAlexei Starovoitov 			else
765e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_1reg(0x80, dst_reg), insn->off);
76662258278SAlexei Starovoitov 
767e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT(imm32, bpf_size_to_x86_bytes(BPF_SIZE(insn->code)));
76862258278SAlexei Starovoitov 			break;
76962258278SAlexei Starovoitov 
770e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* STX: *(u8*)(dst_reg + off) = src_reg */
77162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B:
77262258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov byte ptr [rax + off], al' */
773e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg) ||
77462258278SAlexei Starovoitov 			    /* have to add extra byte for x86 SIL, DIL regs */
775e430f34eSAlexei Starovoitov 			    src_reg == BPF_REG_1 || src_reg == BPF_REG_2)
776e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x88);
77762258278SAlexei Starovoitov 			else
77862258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x88);
77962258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
78062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H:
781e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
782e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x66, add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x89);
78362258278SAlexei Starovoitov 			else
78462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x66, 0x89);
78562258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
78662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W:
787e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
788e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x89);
78962258278SAlexei Starovoitov 			else
79062258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x89);
79162258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
79262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW:
793e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x89);
79462258278SAlexei Starovoitov stx:			if (is_imm8(insn->off))
795e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, dst_reg, src_reg), insn->off);
79662258278SAlexei Starovoitov 			else
797e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, dst_reg, src_reg),
79862258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
79962258278SAlexei Starovoitov 			break;
80062258278SAlexei Starovoitov 
801e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* LDX: dst_reg = *(u8*)(src_reg + off) */
80262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
80362258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'movzx rax, byte ptr [rax + off]' */
804e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x0F, 0xB6);
80562258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
80662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
80762258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'movzx rax, word ptr [rax + off]' */
808e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x0F, 0xB7);
80962258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
81062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
81162258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov eax, dword ptr [rax+0x14]' */
812e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
813e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, src_reg, dst_reg), 0x8B);
81462258278SAlexei Starovoitov 			else
81562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x8B);
81662258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
81762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW:
81862258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov rax, qword ptr [rax+0x14]' */
819e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x8B);
82062258278SAlexei Starovoitov ldx:			/* if insn->off == 0 we can save one extra byte, but
82162258278SAlexei Starovoitov 			 * special case of x86 r13 which always needs an offset
82262258278SAlexei Starovoitov 			 * is not worth the hassle
82362258278SAlexei Starovoitov 			 */
82462258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(insn->off))
825e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, src_reg, dst_reg), insn->off);
82662258278SAlexei Starovoitov 			else
827e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, src_reg, dst_reg),
82862258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
82962258278SAlexei Starovoitov 			break;
83062258278SAlexei Starovoitov 
831e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* STX XADD: lock *(u32*)(dst_reg + off) += src_reg */
83262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W:
83362258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'lock add dword ptr [rax + off], eax' */
834e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
835e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0xF0, add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x01);
83662258278SAlexei Starovoitov 			else
83762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0xF0, 0x01);
83862258278SAlexei Starovoitov 			goto xadd;
83962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW:
840e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(0xF0, add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x01);
84162258278SAlexei Starovoitov xadd:			if (is_imm8(insn->off))
842e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, dst_reg, src_reg), insn->off);
84362258278SAlexei Starovoitov 			else
844e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, dst_reg, src_reg),
84562258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
84662258278SAlexei Starovoitov 			break;
84762258278SAlexei Starovoitov 
84862258278SAlexei Starovoitov 			/* call */
84962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_CALL:
850e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = (u8 *) __bpf_call_base + imm32;
85162258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = func - (image + addrs[i]);
852e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (seen_ld_abs) {
85317bedab2SMartin KaFai Lau 				reload_skb_data = bpf_helper_changes_pkt_data(func);
8544e10df9aSAlexei Starovoitov 				if (reload_skb_data) {
8554e10df9aSAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x57); /* push %rdi */
8564e10df9aSAlexei Starovoitov 					jmp_offset += 22; /* pop, mov, sub, mov */
8574e10df9aSAlexei Starovoitov 				} else {
85862258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x52); /* push %r10 */
85962258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x51); /* push %r9 */
86062258278SAlexei Starovoitov 					/* need to adjust jmp offset, since
86162258278SAlexei Starovoitov 					 * pop %r9, pop %r10 take 4 bytes after call insn
86262258278SAlexei Starovoitov 					 */
86362258278SAlexei Starovoitov 					jmp_offset += 4;
86462258278SAlexei Starovoitov 				}
8654e10df9aSAlexei Starovoitov 			}
866e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (!imm32 || !is_simm32(jmp_offset)) {
86762258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("unsupported bpf func %d addr %p image %p\n",
868e430f34eSAlexei Starovoitov 				       imm32, func, image);
869f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				return -EINVAL;
87062258278SAlexei Starovoitov 			}
87162258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(0xE8, jmp_offset);
872e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (seen_ld_abs) {
8734e10df9aSAlexei Starovoitov 				if (reload_skb_data) {
8744e10df9aSAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x5F); /* pop %rdi */
8754e10df9aSAlexei Starovoitov 					emit_load_skb_data_hlen(&prog);
8764e10df9aSAlexei Starovoitov 				} else {
87762258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x59); /* pop %r9 */
87862258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x5A); /* pop %r10 */
87962258278SAlexei Starovoitov 				}
8804e10df9aSAlexei Starovoitov 			}
88162258278SAlexei Starovoitov 			break;
88262258278SAlexei Starovoitov 
88371189fa9SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL:
884b52f00e6SAlexei Starovoitov 			emit_bpf_tail_call(&prog);
885b52f00e6SAlexei Starovoitov 			break;
886b52f00e6SAlexei Starovoitov 
88762258278SAlexei Starovoitov 			/* cond jump */
88862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
88962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
89062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
89162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
89262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
89362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
894e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* cmp dst_reg, src_reg */
895e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x39,
896e430f34eSAlexei Starovoitov 			      add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
89762258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
89862258278SAlexei Starovoitov 
89962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
900e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* test dst_reg, src_reg */
901e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x85,
902e430f34eSAlexei Starovoitov 			      add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
90362258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
90462258278SAlexei Starovoitov 
90562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
906e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* test dst_reg, imm32 */
907e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
908e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2_off32(0xF7, add_1reg(0xC0, dst_reg), imm32);
90962258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
91062258278SAlexei Starovoitov 
91162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
91262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
91362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
91462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
91562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
91662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
917e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* cmp dst_reg, imm8/32 */
918e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
91962258278SAlexei Starovoitov 
920e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(imm32))
921e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x83, add_1reg(0xF8, dst_reg), imm32);
92262258278SAlexei Starovoitov 			else
923e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x81, add_1reg(0xF8, dst_reg), imm32);
92462258278SAlexei Starovoitov 
92562258278SAlexei Starovoitov emit_cond_jmp:		/* convert BPF opcode to x86 */
92662258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
92762258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JEQ:
92862258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JE;
92962258278SAlexei Starovoitov 				break;
93062258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSET:
93162258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JNE:
93262258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JNE;
93362258278SAlexei Starovoitov 				break;
93462258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JGT:
93562258278SAlexei Starovoitov 				/* GT is unsigned '>', JA in x86 */
93662258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JA;
93762258278SAlexei Starovoitov 				break;
93862258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JGE:
93962258278SAlexei Starovoitov 				/* GE is unsigned '>=', JAE in x86 */
94062258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JAE;
94162258278SAlexei Starovoitov 				break;
94262258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSGT:
94362258278SAlexei Starovoitov 				/* signed '>', GT in x86 */
94462258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JG;
94562258278SAlexei Starovoitov 				break;
94662258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSGE:
94762258278SAlexei Starovoitov 				/* signed '>=', GE in x86 */
94862258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JGE;
94962258278SAlexei Starovoitov 				break;
95062258278SAlexei Starovoitov 			default: /* to silence gcc warning */
95162258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
95262258278SAlexei Starovoitov 			}
95362258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = addrs[i + insn->off] - addrs[i];
95462258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(jmp_offset)) {
95562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(jmp_cond, jmp_offset);
95662258278SAlexei Starovoitov 			} else if (is_simm32(jmp_offset)) {
95762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x0F, jmp_cond + 0x10, jmp_offset);
9583b58908aSEric Dumazet 			} else {
95962258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("cond_jmp gen bug %llx\n", jmp_offset);
96062258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
9613b58908aSEric Dumazet 			}
96262258278SAlexei Starovoitov 
9633b58908aSEric Dumazet 			break;
96462258278SAlexei Starovoitov 
96562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JA:
96662258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = addrs[i + insn->off] - addrs[i];
96762258278SAlexei Starovoitov 			if (!jmp_offset)
96862258278SAlexei Starovoitov 				/* optimize out nop jumps */
96962258278SAlexei Starovoitov 				break;
97062258278SAlexei Starovoitov emit_jmp:
97162258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(jmp_offset)) {
97262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0xEB, jmp_offset);
97362258278SAlexei Starovoitov 			} else if (is_simm32(jmp_offset)) {
97462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xE9, jmp_offset);
97562258278SAlexei Starovoitov 			} else {
97662258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("jmp gen bug %llx\n", jmp_offset);
97762258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
9783b58908aSEric Dumazet 			}
97962258278SAlexei Starovoitov 			break;
98062258278SAlexei Starovoitov 
98162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
98262258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_word;
98362258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
98462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
985e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_word);
986e0ee9c12SAlexei Starovoitov common_load:
987e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			ctx->seen_ld_abs = seen_ld_abs = true;
98862258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = func - (image + addrs[i]);
98962258278SAlexei Starovoitov 			if (!func || !is_simm32(jmp_offset)) {
99062258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("unsupported bpf func %d addr %p image %p\n",
991e430f34eSAlexei Starovoitov 				       imm32, func, image);
99262258278SAlexei Starovoitov 				return -EINVAL;
99362258278SAlexei Starovoitov 			}
99462258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_ABS) {
99562258278SAlexei Starovoitov 				/* mov %esi, imm32 */
996e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xBE, imm32);
99762258278SAlexei Starovoitov 			} else {
998e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov %rsi, src_reg */
999e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_2, src_reg);
1000e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (imm32) {
1001e430f34eSAlexei Starovoitov 					if (is_imm8(imm32))
100262258278SAlexei Starovoitov 						/* add %esi, imm8 */
1003e430f34eSAlexei Starovoitov 						EMIT3(0x83, 0xC6, imm32);
100462258278SAlexei Starovoitov 					else
100562258278SAlexei Starovoitov 						/* add %esi, imm32 */
1006e430f34eSAlexei Starovoitov 						EMIT2_off32(0x81, 0xC6, imm32);
100762258278SAlexei Starovoitov 				}
100862258278SAlexei Starovoitov 			}
100962258278SAlexei Starovoitov 			/* skb pointer is in R6 (%rbx), it will be copied into
101062258278SAlexei Starovoitov 			 * %rdi if skb_copy_bits() call is necessary.
101162258278SAlexei Starovoitov 			 * sk_load_* helpers also use %r10 and %r9d.
101262258278SAlexei Starovoitov 			 * See bpf_jit.S
101362258278SAlexei Starovoitov 			 */
1014959a7579SDaniel Borkmann 			if (seen_ax_reg)
1015959a7579SDaniel Borkmann 				/* r10 = skb->data, mov %r10, off32(%rbx) */
1016959a7579SDaniel Borkmann 				EMIT3_off32(0x4c, 0x8b, 0x93,
1017959a7579SDaniel Borkmann 					    offsetof(struct sk_buff, data));
101862258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(0xE8, jmp_offset); /* call */
10190a14842fSEric Dumazet 			break;
102062258278SAlexei Starovoitov 
102162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
102262258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_half;
102362258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
102462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
1025e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_half);
10260a14842fSEric Dumazet 			goto common_load;
102762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
102862258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_byte;
102962258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
103062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
1031e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_byte);
10320a14842fSEric Dumazet 			goto common_load;
10330a14842fSEric Dumazet 
103462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_EXIT:
1035769e0de6SAlexei Starovoitov 			if (seen_exit) {
103662258278SAlexei Starovoitov 				jmp_offset = ctx->cleanup_addr - addrs[i];
103762258278SAlexei Starovoitov 				goto emit_jmp;
103862258278SAlexei Starovoitov 			}
1039769e0de6SAlexei Starovoitov 			seen_exit = true;
104062258278SAlexei Starovoitov 			/* update cleanup_addr */
104162258278SAlexei Starovoitov 			ctx->cleanup_addr = proglen;
1042177366bfSAlexei Starovoitov 			/* mov rbx, qword ptr [rbp+0] */
1043177366bfSAlexei Starovoitov 			EMIT4(0x48, 0x8B, 0x5D, 0);
1044177366bfSAlexei Starovoitov 			/* mov r13, qword ptr [rbp+8] */
1045177366bfSAlexei Starovoitov 			EMIT4(0x4C, 0x8B, 0x6D, 8);
1046177366bfSAlexei Starovoitov 			/* mov r14, qword ptr [rbp+16] */
1047177366bfSAlexei Starovoitov 			EMIT4(0x4C, 0x8B, 0x75, 16);
1048177366bfSAlexei Starovoitov 			/* mov r15, qword ptr [rbp+24] */
1049177366bfSAlexei Starovoitov 			EMIT4(0x4C, 0x8B, 0x7D, 24);
10500a14842fSEric Dumazet 
1051177366bfSAlexei Starovoitov 			/* add rbp, AUX_STACK_SPACE */
1052177366bfSAlexei Starovoitov 			EMIT4(0x48, 0x83, 0xC5, AUX_STACK_SPACE);
105362258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0xC9); /* leave */
105462258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0xC3); /* ret */
10550a14842fSEric Dumazet 			break;
10560a14842fSEric Dumazet 
10570a14842fSEric Dumazet 		default:
105862258278SAlexei Starovoitov 			/* By design x64 JIT should support all BPF instructions
105962258278SAlexei Starovoitov 			 * This error will be seen if new instruction was added
106062258278SAlexei Starovoitov 			 * to interpreter, but not to JIT
10617ae457c1SAlexei Starovoitov 			 * or if there is junk in bpf_prog
106262258278SAlexei Starovoitov 			 */
106362258278SAlexei Starovoitov 			pr_err("bpf_jit: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1064f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			return -EINVAL;
10650a14842fSEric Dumazet 		}
106662258278SAlexei Starovoitov 
10670a14842fSEric Dumazet 		ilen = prog - temp;
1068e0ee9c12SAlexei Starovoitov 		if (ilen > BPF_MAX_INSN_SIZE) {
10699383191dSDaniel Borkmann 			pr_err("bpf_jit: fatal insn size error\n");
1070e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			return -EFAULT;
1071e0ee9c12SAlexei Starovoitov 		}
1072e0ee9c12SAlexei Starovoitov 
10730a14842fSEric Dumazet 		if (image) {
10740a14842fSEric Dumazet 			if (unlikely(proglen + ilen > oldproglen)) {
10759383191dSDaniel Borkmann 				pr_err("bpf_jit: fatal error\n");
1076f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
10770a14842fSEric Dumazet 			}
10780a14842fSEric Dumazet 			memcpy(image + proglen, temp, ilen);
10790a14842fSEric Dumazet 		}
10800a14842fSEric Dumazet 		proglen += ilen;
10810a14842fSEric Dumazet 		addrs[i] = proglen;
10820a14842fSEric Dumazet 		prog = temp;
10830a14842fSEric Dumazet 	}
1084f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	return proglen;
1085f3c2af7bSAlexei Starovoitov }
1086f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1087d1c55ab5SDaniel Borkmann struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
108862258278SAlexei Starovoitov {
1089f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	struct bpf_binary_header *header = NULL;
1090959a7579SDaniel Borkmann 	struct bpf_prog *tmp, *orig_prog = prog;
1091f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int proglen, oldproglen = 0;
1092f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	struct jit_context ctx = {};
1093959a7579SDaniel Borkmann 	bool tmp_blinded = false;
1094f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	u8 *image = NULL;
1095f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int *addrs;
1096f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int pass;
1097f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int i;
1098f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1099f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	if (!bpf_jit_enable)
1100959a7579SDaniel Borkmann 		return orig_prog;
1101959a7579SDaniel Borkmann 
1102959a7579SDaniel Borkmann 	tmp = bpf_jit_blind_constants(prog);
1103959a7579SDaniel Borkmann 	/* If blinding was requested and we failed during blinding,
1104959a7579SDaniel Borkmann 	 * we must fall back to the interpreter.
1105959a7579SDaniel Borkmann 	 */
1106959a7579SDaniel Borkmann 	if (IS_ERR(tmp))
1107959a7579SDaniel Borkmann 		return orig_prog;
1108959a7579SDaniel Borkmann 	if (tmp != prog) {
1109959a7579SDaniel Borkmann 		tmp_blinded = true;
1110959a7579SDaniel Borkmann 		prog = tmp;
1111959a7579SDaniel Borkmann 	}
1112f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1113f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	addrs = kmalloc(prog->len * sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
1114959a7579SDaniel Borkmann 	if (!addrs) {
1115959a7579SDaniel Borkmann 		prog = orig_prog;
1116959a7579SDaniel Borkmann 		goto out;
1117959a7579SDaniel Borkmann 	}
1118f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1119f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	/* Before first pass, make a rough estimation of addrs[]
1120f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	 * each bpf instruction is translated to less than 64 bytes
1121f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	 */
1122f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	for (proglen = 0, i = 0; i < prog->len; i++) {
1123f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		proglen += 64;
1124f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		addrs[i] = proglen;
1125f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	}
1126f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	ctx.cleanup_addr = proglen;
1127f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
11283f7352bfSAlexei Starovoitov 	/* JITed image shrinks with every pass and the loop iterates
11293f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * until the image stops shrinking. Very large bpf programs
11303f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * may converge on the last pass. In such case do one more
11313f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * pass to emit the final image
11323f7352bfSAlexei Starovoitov 	 */
11333f7352bfSAlexei Starovoitov 	for (pass = 0; pass < 10 || image; pass++) {
1134f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		proglen = do_jit(prog, addrs, image, oldproglen, &ctx);
1135f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		if (proglen <= 0) {
1136f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			image = NULL;
1137f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			if (header)
1138738cbe72SDaniel Borkmann 				bpf_jit_binary_free(header);
1139959a7579SDaniel Borkmann 			prog = orig_prog;
1140959a7579SDaniel Borkmann 			goto out_addrs;
1141f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		}
11420a14842fSEric Dumazet 		if (image) {
1143e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (proglen != oldproglen) {
1144f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				pr_err("bpf_jit: proglen=%d != oldproglen=%d\n",
1145f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				       proglen, oldproglen);
1146959a7579SDaniel Borkmann 				prog = orig_prog;
1147959a7579SDaniel Borkmann 				goto out_addrs;
1148e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			}
11490a14842fSEric Dumazet 			break;
11500a14842fSEric Dumazet 		}
11510a14842fSEric Dumazet 		if (proglen == oldproglen) {
1152738cbe72SDaniel Borkmann 			header = bpf_jit_binary_alloc(proglen, &image,
1153738cbe72SDaniel Borkmann 						      1, jit_fill_hole);
1154959a7579SDaniel Borkmann 			if (!header) {
1155959a7579SDaniel Borkmann 				prog = orig_prog;
1156959a7579SDaniel Borkmann 				goto out_addrs;
1157959a7579SDaniel Borkmann 			}
11580a14842fSEric Dumazet 		}
11590a14842fSEric Dumazet 		oldproglen = proglen;
11600a14842fSEric Dumazet 	}
116179617801SDaniel Borkmann 
11620a14842fSEric Dumazet 	if (bpf_jit_enable > 1)
1163485d6511SDaniel Borkmann 		bpf_jit_dump(prog->len, proglen, pass + 1, image);
11640a14842fSEric Dumazet 
11650a14842fSEric Dumazet 	if (image) {
1166314beb9bSEric Dumazet 		bpf_flush_icache(header, image + proglen);
11679d876e79SDaniel Borkmann 		bpf_jit_binary_lock_ro(header);
1168f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		prog->bpf_func = (void *)image;
1169a91263d5SDaniel Borkmann 		prog->jited = 1;
11709d5ecb09SDaniel Borkmann 	} else {
11719d5ecb09SDaniel Borkmann 		prog = orig_prog;
11720a14842fSEric Dumazet 	}
1173959a7579SDaniel Borkmann 
1174959a7579SDaniel Borkmann out_addrs:
11750a14842fSEric Dumazet 	kfree(addrs);
1176959a7579SDaniel Borkmann out:
1177959a7579SDaniel Borkmann 	if (tmp_blinded)
1178959a7579SDaniel Borkmann 		bpf_jit_prog_release_other(prog, prog == orig_prog ?
1179959a7579SDaniel Borkmann 					   tmp : orig_prog);
1180d1c55ab5SDaniel Borkmann 	return prog;
11810a14842fSEric Dumazet }
1182