xref: /openbmc/linux/arch/x86/net/bpf_jit_comp.c (revision 485d6511)
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 */
272b52f00e6SAlexei Starovoitov #define OFFSET1 44 /* 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 */
281b52f00e6SAlexei Starovoitov #define OFFSET2 33
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]; */
288b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT4(0x48, 0x8D, 0x44, 0xD6);            /* lea rax, [rsi + rdx * 8 + 0x50] */
289b52f00e6SAlexei Starovoitov 	EMIT1(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 
3184e10df9aSAlexei Starovoitov 
3194e10df9aSAlexei Starovoitov static void emit_load_skb_data_hlen(u8 **pprog)
3204e10df9aSAlexei Starovoitov {
3214e10df9aSAlexei Starovoitov 	u8 *prog = *pprog;
3224e10df9aSAlexei Starovoitov 	int cnt = 0;
3234e10df9aSAlexei Starovoitov 
3244e10df9aSAlexei Starovoitov 	/* r9d = skb->len - skb->data_len (headlen)
3254e10df9aSAlexei Starovoitov 	 * r10 = skb->data
3264e10df9aSAlexei Starovoitov 	 */
3274e10df9aSAlexei Starovoitov 	/* mov %r9d, off32(%rdi) */
3284e10df9aSAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x44, 0x8b, 0x8f, offsetof(struct sk_buff, len));
3294e10df9aSAlexei Starovoitov 
3304e10df9aSAlexei Starovoitov 	/* sub %r9d, off32(%rdi) */
3314e10df9aSAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x44, 0x2b, 0x8f, offsetof(struct sk_buff, data_len));
3324e10df9aSAlexei Starovoitov 
3334e10df9aSAlexei Starovoitov 	/* mov %r10, off32(%rdi) */
3344e10df9aSAlexei Starovoitov 	EMIT3_off32(0x4c, 0x8b, 0x97, offsetof(struct sk_buff, data));
3354e10df9aSAlexei Starovoitov 	*pprog = prog;
3364e10df9aSAlexei Starovoitov }
3374e10df9aSAlexei Starovoitov 
338b52f00e6SAlexei Starovoitov static int do_jit(struct bpf_prog *bpf_prog, int *addrs, u8 *image,
339b52f00e6SAlexei Starovoitov 		  int oldproglen, struct jit_context *ctx)
340b52f00e6SAlexei Starovoitov {
341b52f00e6SAlexei Starovoitov 	struct bpf_insn *insn = bpf_prog->insnsi;
342b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int insn_cnt = bpf_prog->len;
343b52f00e6SAlexei Starovoitov 	bool seen_ld_abs = ctx->seen_ld_abs | (oldproglen == 0);
344b52f00e6SAlexei Starovoitov 	bool seen_exit = false;
345b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 temp[BPF_MAX_INSN_SIZE + BPF_INSN_SAFETY];
346b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int i, cnt = 0;
347b52f00e6SAlexei Starovoitov 	int proglen = 0;
348b52f00e6SAlexei Starovoitov 	u8 *prog = temp;
349b52f00e6SAlexei Starovoitov 
350b52f00e6SAlexei Starovoitov 	emit_prologue(&prog);
351b52f00e6SAlexei Starovoitov 
3524e10df9aSAlexei Starovoitov 	if (seen_ld_abs)
3534e10df9aSAlexei Starovoitov 		emit_load_skb_data_hlen(&prog);
35462258278SAlexei Starovoitov 
35562258278SAlexei Starovoitov 	for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
356e430f34eSAlexei Starovoitov 		const s32 imm32 = insn->imm;
357e430f34eSAlexei Starovoitov 		u32 dst_reg = insn->dst_reg;
358e430f34eSAlexei Starovoitov 		u32 src_reg = insn->src_reg;
35962258278SAlexei Starovoitov 		u8 b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;
36062258278SAlexei Starovoitov 		s64 jmp_offset;
36162258278SAlexei Starovoitov 		u8 jmp_cond;
3624e10df9aSAlexei Starovoitov 		bool reload_skb_data;
36362258278SAlexei Starovoitov 		int ilen;
36462258278SAlexei Starovoitov 		u8 *func;
36562258278SAlexei Starovoitov 
36662258278SAlexei Starovoitov 		switch (insn->code) {
36762258278SAlexei Starovoitov 			/* ALU */
36862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
36962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
37062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
37162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
37262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
37362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X:
37462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X:
37562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X:
37662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X:
37762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X:
37862258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
37962258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ADD: b2 = 0x01; break;
38062258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_SUB: b2 = 0x29; break;
38162258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_AND: b2 = 0x21; break;
38262258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_OR: b2 = 0x09; break;
38362258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_XOR: b2 = 0x31; break;
38462258278SAlexei Starovoitov 			}
38562258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
386e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg));
387e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
388e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg));
389e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(b2, add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
3900a14842fSEric Dumazet 			break;
39162258278SAlexei Starovoitov 
392e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst, src */
39362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X:
394e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, src_reg);
39562258278SAlexei Starovoitov 			break;
39662258278SAlexei Starovoitov 
397e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov32 dst, src */
39862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X:
399e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
400e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg));
401e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0x89, add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
40262258278SAlexei Starovoitov 			break;
40362258278SAlexei Starovoitov 
404e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* neg dst */
40562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_NEG:
40662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_NEG:
40762258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
408e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
409e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
410e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
411e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xF7, add_1reg(0xD8, dst_reg));
41262258278SAlexei Starovoitov 			break;
41362258278SAlexei Starovoitov 
41462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
41562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
41662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
41762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
41862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
41962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
42062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
42162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
42262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:
42362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
42462258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
425e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
426e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
427e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
42862258278SAlexei Starovoitov 
42962258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
43062258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ADD: b3 = 0xC0; break;
43162258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_SUB: b3 = 0xE8; break;
43262258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_AND: b3 = 0xE0; break;
43362258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_OR: b3 = 0xC8; break;
43462258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_XOR: b3 = 0xF0; break;
43562258278SAlexei Starovoitov 			}
43662258278SAlexei Starovoitov 
437e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(imm32))
438e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x83, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
43962258278SAlexei Starovoitov 			else
440e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x81, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
44162258278SAlexei Starovoitov 			break;
44262258278SAlexei Starovoitov 
44362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
44462258278SAlexei Starovoitov 			/* optimization: if imm32 is positive,
44562258278SAlexei Starovoitov 			 * use 'mov eax, imm32' (which zero-extends imm32)
44662258278SAlexei Starovoitov 			 * to save 2 bytes
447d00a9dd2SEric Dumazet 			 */
448e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (imm32 < 0) {
44962258278SAlexei Starovoitov 				/* 'mov rax, imm32' sign extends imm32 */
450e430f34eSAlexei Starovoitov 				b1 = add_1mod(0x48, dst_reg);
45162258278SAlexei Starovoitov 				b2 = 0xC7;
45262258278SAlexei Starovoitov 				b3 = 0xC0;
453e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(b1, b2, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
454aee636c4SEric Dumazet 				break;
455aee636c4SEric Dumazet 			}
4563b58908aSEric Dumazet 
45762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
45862258278SAlexei Starovoitov 			/* mov %eax, imm32 */
459e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
460e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
461e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(add_1reg(0xB8, dst_reg), imm32);
46262258278SAlexei Starovoitov 			break;
46362258278SAlexei Starovoitov 
46402ab695bSAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
46502ab695bSAlexei Starovoitov 			if (insn[1].code != 0 || insn[1].src_reg != 0 ||
46602ab695bSAlexei Starovoitov 			    insn[1].dst_reg != 0 || insn[1].off != 0) {
46702ab695bSAlexei Starovoitov 				/* verifier must catch invalid insns */
46802ab695bSAlexei Starovoitov 				pr_err("invalid BPF_LD_IMM64 insn\n");
46902ab695bSAlexei Starovoitov 				return -EINVAL;
47002ab695bSAlexei Starovoitov 			}
47102ab695bSAlexei Starovoitov 
47202ab695bSAlexei Starovoitov 			/* movabsq %rax, imm64 */
47302ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_1mod(0x48, dst_reg), add_1reg(0xB8, dst_reg));
47402ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT(insn[0].imm, 4);
47502ab695bSAlexei Starovoitov 			EMIT(insn[1].imm, 4);
47602ab695bSAlexei Starovoitov 
47702ab695bSAlexei Starovoitov 			insn++;
47802ab695bSAlexei Starovoitov 			i++;
47902ab695bSAlexei Starovoitov 			break;
48002ab695bSAlexei Starovoitov 
481e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* dst %= src, dst /= src, dst %= imm32, dst /= imm32 */
48262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
48362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
48462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
48562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
48662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X:
48762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X:
48862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
48962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
49062258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x50); /* push rax */
49162258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x52); /* push rdx */
49262258278SAlexei Starovoitov 
49362258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X)
494e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, src_reg */
495e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(AUX_REG, src_reg);
49662258278SAlexei Starovoitov 			else
497e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, imm32 */
498e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(0x49, 0xC7, 0xC3, imm32);
49962258278SAlexei Starovoitov 
500e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov rax, dst_reg */
501e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(BPF_REG_0, dst_reg);
50262258278SAlexei Starovoitov 
50362258278SAlexei Starovoitov 			/* xor edx, edx
50462258278SAlexei Starovoitov 			 * equivalent to 'xor rdx, rdx', but one byte less
50562258278SAlexei Starovoitov 			 */
50662258278SAlexei Starovoitov 			EMIT2(0x31, 0xd2);
50762258278SAlexei Starovoitov 
50862258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
509e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* if (src_reg == 0) return 0 */
51062258278SAlexei Starovoitov 
51162258278SAlexei Starovoitov 				/* cmp r11, 0 */
51262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT4(0x49, 0x83, 0xFB, 0x00);
51362258278SAlexei Starovoitov 
51462258278SAlexei Starovoitov 				/* jne .+9 (skip over pop, pop, xor and jmp) */
51562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(X86_JNE, 1 + 1 + 2 + 5);
51662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
51762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x58); /* pop rax */
51862258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x31, 0xc0); /* xor eax, eax */
51962258278SAlexei Starovoitov 
52062258278SAlexei Starovoitov 				/* jmp cleanup_addr
52162258278SAlexei Starovoitov 				 * addrs[i] - 11, because there are 11 bytes
52262258278SAlexei Starovoitov 				 * after this insn: div, mov, pop, pop, mov
52362258278SAlexei Starovoitov 				 */
52462258278SAlexei Starovoitov 				jmp_offset = ctx->cleanup_addr - (addrs[i] - 11);
52562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xE9, jmp_offset);
52662258278SAlexei Starovoitov 			}
52762258278SAlexei Starovoitov 
52862258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
52962258278SAlexei Starovoitov 				/* div r11 */
53062258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0xF7, 0xF3);
53162258278SAlexei Starovoitov 			else
53262258278SAlexei Starovoitov 				/* div r11d */
53362258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x41, 0xF7, 0xF3);
53462258278SAlexei Starovoitov 
53562258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_OP(insn->code) == BPF_MOD)
53662258278SAlexei Starovoitov 				/* mov r11, rdx */
53762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0x89, 0xD3);
53862258278SAlexei Starovoitov 			else
53962258278SAlexei Starovoitov 				/* mov r11, rax */
54062258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x49, 0x89, 0xC3);
54162258278SAlexei Starovoitov 
54262258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
54362258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x58); /* pop rax */
54462258278SAlexei Starovoitov 
545e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst_reg, r11 */
546e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, AUX_REG);
54762258278SAlexei Starovoitov 			break;
54862258278SAlexei Starovoitov 
54962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
55062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
55162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
55262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X:
55362258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x50); /* push rax */
55462258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x52); /* push rdx */
55562258278SAlexei Starovoitov 
556e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov r11, dst_reg */
557e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(AUX_REG, dst_reg);
55862258278SAlexei Starovoitov 
55962258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X)
560e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov rax, src_reg */
561e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_0, src_reg);
56262258278SAlexei Starovoitov 			else
563e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov rax, imm32 */
564e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3_off32(0x48, 0xC7, 0xC0, imm32);
56562258278SAlexei Starovoitov 
56662258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
56762258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, AUX_REG));
56862258278SAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(AUX_REG))
56962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, AUX_REG));
57062258278SAlexei Starovoitov 			/* mul(q) r11 */
57162258278SAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xF7, add_1reg(0xE0, AUX_REG));
57262258278SAlexei Starovoitov 
57362258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r11, rax */
57462258278SAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(AUX_REG, BPF_REG_0);
57562258278SAlexei Starovoitov 
57662258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x5A); /* pop rdx */
57762258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0x58); /* pop rax */
57862258278SAlexei Starovoitov 
579e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* mov dst_reg, r11 */
580e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT_mov(dst_reg, AUX_REG);
58162258278SAlexei Starovoitov 			break;
58262258278SAlexei Starovoitov 
58362258278SAlexei Starovoitov 			/* shifts */
58462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
58562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
58662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K:
58762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K:
58862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K:
58962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K:
59062258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
591e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
592e430f34eSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
593e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
59462258278SAlexei Starovoitov 
59562258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
59662258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_LSH: b3 = 0xE0; break;
59762258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_RSH: b3 = 0xE8; break;
59862258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_ARSH: b3 = 0xF8; break;
59962258278SAlexei Starovoitov 			}
600e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(0xC1, add_1reg(b3, dst_reg), imm32);
60162258278SAlexei Starovoitov 			break;
60262258278SAlexei Starovoitov 
60372b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
60472b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
60572b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X:
60672b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X:
60772b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X:
60872b603eeSAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X:
60972b603eeSAlexei Starovoitov 
61072b603eeSAlexei Starovoitov 			/* check for bad case when dst_reg == rcx */
61172b603eeSAlexei Starovoitov 			if (dst_reg == BPF_REG_4) {
61272b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov r11, dst_reg */
61372b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(AUX_REG, dst_reg);
61472b603eeSAlexei Starovoitov 				dst_reg = AUX_REG;
61572b603eeSAlexei Starovoitov 			}
61672b603eeSAlexei Starovoitov 
61772b603eeSAlexei Starovoitov 			if (src_reg != BPF_REG_4) { /* common case */
61872b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x51); /* push rcx */
61972b603eeSAlexei Starovoitov 
62072b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov rcx, src_reg */
62172b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_4, src_reg);
62272b603eeSAlexei Starovoitov 			}
62372b603eeSAlexei Starovoitov 
62472b603eeSAlexei Starovoitov 			/* shl %rax, %cl | shr %rax, %cl | sar %rax, %cl */
62572b603eeSAlexei Starovoitov 			if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64)
62672b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
62772b603eeSAlexei Starovoitov 			else if (is_ereg(dst_reg))
62872b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1mod(0x40, dst_reg));
62972b603eeSAlexei Starovoitov 
63072b603eeSAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
63172b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_LSH: b3 = 0xE0; break;
63272b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_RSH: b3 = 0xE8; break;
63372b603eeSAlexei Starovoitov 			case BPF_ARSH: b3 = 0xF8; break;
63472b603eeSAlexei Starovoitov 			}
63572b603eeSAlexei Starovoitov 			EMIT2(0xD3, add_1reg(b3, dst_reg));
63672b603eeSAlexei Starovoitov 
63772b603eeSAlexei Starovoitov 			if (src_reg != BPF_REG_4)
63872b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x59); /* pop rcx */
63972b603eeSAlexei Starovoitov 
64072b603eeSAlexei Starovoitov 			if (insn->dst_reg == BPF_REG_4)
64172b603eeSAlexei Starovoitov 				/* mov dst_reg, r11 */
64272b603eeSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(insn->dst_reg, AUX_REG);
64372b603eeSAlexei Starovoitov 			break;
64472b603eeSAlexei Starovoitov 
64562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
646e430f34eSAlexei Starovoitov 			switch (imm32) {
64762258278SAlexei Starovoitov 			case 16:
64862258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'ror %ax, 8' to swap lower 2 bytes */
64962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x66);
650e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
65162258278SAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x41);
652e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0xC1, add_1reg(0xC8, dst_reg), 8);
653343f845bSAlexei Starovoitov 
654343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'movzwl eax, ax' */
655343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
656343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT3(0x45, 0x0F, 0xB7);
657343f845bSAlexei Starovoitov 				else
658343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x0F, 0xB7);
659343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
66062258278SAlexei Starovoitov 				break;
66162258278SAlexei Starovoitov 			case 32:
66262258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'bswap eax' to swap lower 4 bytes */
663e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
66462258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x0F);
66562258278SAlexei Starovoitov 				else
66662258278SAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x0F);
667e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_1reg(0xC8, dst_reg));
66862258278SAlexei Starovoitov 				break;
66962258278SAlexei Starovoitov 			case 64:
67062258278SAlexei Starovoitov 				/* emit 'bswap rax' to swap 8 bytes */
671e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(add_1mod(0x48, dst_reg), 0x0F,
672e430f34eSAlexei Starovoitov 				      add_1reg(0xC8, dst_reg));
67362258278SAlexei Starovoitov 				break;
67462258278SAlexei Starovoitov 			}
67562258278SAlexei Starovoitov 			break;
67662258278SAlexei Starovoitov 
67762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE:
678343f845bSAlexei Starovoitov 			switch (imm32) {
679343f845bSAlexei Starovoitov 			case 16:
680343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'movzwl eax, ax' to zero extend 16-bit
681343f845bSAlexei Starovoitov 				 * into 64 bit
682343f845bSAlexei Starovoitov 				 */
683343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
684343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT3(0x45, 0x0F, 0xB7);
685343f845bSAlexei Starovoitov 				else
686343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x0F, 0xB7);
687343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT1(add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
688343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
689343f845bSAlexei Starovoitov 			case 32:
690343f845bSAlexei Starovoitov 				/* emit 'mov eax, eax' to clear upper 32-bits */
691343f845bSAlexei Starovoitov 				if (is_ereg(dst_reg))
692343f845bSAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x45);
693343f845bSAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x89, add_2reg(0xC0, dst_reg, dst_reg));
694343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
695343f845bSAlexei Starovoitov 			case 64:
696343f845bSAlexei Starovoitov 				/* nop */
697343f845bSAlexei Starovoitov 				break;
698343f845bSAlexei Starovoitov 			}
69962258278SAlexei Starovoitov 			break;
70062258278SAlexei Starovoitov 
701e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* ST: *(u8*)(dst_reg + off) = imm */
70262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
703e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
70462258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0xC6);
70562258278SAlexei Starovoitov 			else
70662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0xC6);
70762258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
70862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
709e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
71062258278SAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x66, 0x41, 0xC7);
71162258278SAlexei Starovoitov 			else
71262258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x66, 0xC7);
71362258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
71462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
715e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg))
71662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x41, 0xC7);
71762258278SAlexei Starovoitov 			else
71862258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0xC7);
71962258278SAlexei Starovoitov 			goto st;
72062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW:
721e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_1mod(0x48, dst_reg), 0xC7);
72262258278SAlexei Starovoitov 
72362258278SAlexei Starovoitov st:			if (is_imm8(insn->off))
724e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_1reg(0x40, dst_reg), insn->off);
72562258278SAlexei Starovoitov 			else
726e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_1reg(0x80, dst_reg), insn->off);
72762258278SAlexei Starovoitov 
728e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT(imm32, bpf_size_to_x86_bytes(BPF_SIZE(insn->code)));
72962258278SAlexei Starovoitov 			break;
73062258278SAlexei Starovoitov 
731e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* STX: *(u8*)(dst_reg + off) = src_reg */
73262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B:
73362258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov byte ptr [rax + off], al' */
734e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg) ||
73562258278SAlexei Starovoitov 			    /* have to add extra byte for x86 SIL, DIL regs */
736e430f34eSAlexei Starovoitov 			    src_reg == BPF_REG_1 || src_reg == BPF_REG_2)
737e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x88);
73862258278SAlexei Starovoitov 			else
73962258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x88);
74062258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
74162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H:
742e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
743e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x66, add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x89);
74462258278SAlexei Starovoitov 			else
74562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0x66, 0x89);
74662258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
74762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W:
748e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
749e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x89);
75062258278SAlexei Starovoitov 			else
75162258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x89);
75262258278SAlexei Starovoitov 			goto stx;
75362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW:
754e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x89);
75562258278SAlexei Starovoitov stx:			if (is_imm8(insn->off))
756e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, dst_reg, src_reg), insn->off);
75762258278SAlexei Starovoitov 			else
758e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, dst_reg, src_reg),
75962258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
76062258278SAlexei Starovoitov 			break;
76162258278SAlexei Starovoitov 
762e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* LDX: dst_reg = *(u8*)(src_reg + off) */
76362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
76462258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'movzx rax, byte ptr [rax + off]' */
765e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x0F, 0xB6);
76662258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
76762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
76862258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'movzx rax, word ptr [rax + off]' */
769e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x0F, 0xB7);
77062258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
77162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
77262258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov eax, dword ptr [rax+0x14]' */
773e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
774e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2mod(0x40, src_reg, dst_reg), 0x8B);
77562258278SAlexei Starovoitov 			else
77662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1(0x8B);
77762258278SAlexei Starovoitov 			goto ldx;
77862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW:
77962258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'mov rax, qword ptr [rax+0x14]' */
780e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2(add_2mod(0x48, src_reg, dst_reg), 0x8B);
78162258278SAlexei Starovoitov ldx:			/* if insn->off == 0 we can save one extra byte, but
78262258278SAlexei Starovoitov 			 * special case of x86 r13 which always needs an offset
78362258278SAlexei Starovoitov 			 * is not worth the hassle
78462258278SAlexei Starovoitov 			 */
78562258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(insn->off))
786e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, src_reg, dst_reg), insn->off);
78762258278SAlexei Starovoitov 			else
788e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, src_reg, dst_reg),
78962258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
79062258278SAlexei Starovoitov 			break;
79162258278SAlexei Starovoitov 
792e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* STX XADD: lock *(u32*)(dst_reg + off) += src_reg */
79362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W:
79462258278SAlexei Starovoitov 			/* emit 'lock add dword ptr [rax + off], eax' */
795e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_ereg(dst_reg) || is_ereg(src_reg))
796e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0xF0, add_2mod(0x40, dst_reg, src_reg), 0x01);
79762258278SAlexei Starovoitov 			else
79862258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0xF0, 0x01);
79962258278SAlexei Starovoitov 			goto xadd;
80062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW:
801e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(0xF0, add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x01);
80262258278SAlexei Starovoitov xadd:			if (is_imm8(insn->off))
803e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2(add_2reg(0x40, dst_reg, src_reg), insn->off);
80462258278SAlexei Starovoitov 			else
805e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(add_2reg(0x80, dst_reg, src_reg),
80662258278SAlexei Starovoitov 					    insn->off);
80762258278SAlexei Starovoitov 			break;
80862258278SAlexei Starovoitov 
80962258278SAlexei Starovoitov 			/* call */
81062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_CALL:
811e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = (u8 *) __bpf_call_base + imm32;
81262258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = func - (image + addrs[i]);
813e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (seen_ld_abs) {
8144e10df9aSAlexei Starovoitov 				reload_skb_data = bpf_helper_changes_skb_data(func);
8154e10df9aSAlexei Starovoitov 				if (reload_skb_data) {
8164e10df9aSAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x57); /* push %rdi */
8174e10df9aSAlexei Starovoitov 					jmp_offset += 22; /* pop, mov, sub, mov */
8184e10df9aSAlexei Starovoitov 				} else {
81962258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x52); /* push %r10 */
82062258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x51); /* push %r9 */
82162258278SAlexei Starovoitov 					/* need to adjust jmp offset, since
82262258278SAlexei Starovoitov 					 * pop %r9, pop %r10 take 4 bytes after call insn
82362258278SAlexei Starovoitov 					 */
82462258278SAlexei Starovoitov 					jmp_offset += 4;
82562258278SAlexei Starovoitov 				}
8264e10df9aSAlexei Starovoitov 			}
827e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (!imm32 || !is_simm32(jmp_offset)) {
82862258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("unsupported bpf func %d addr %p image %p\n",
829e430f34eSAlexei Starovoitov 				       imm32, func, image);
830f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				return -EINVAL;
83162258278SAlexei Starovoitov 			}
83262258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(0xE8, jmp_offset);
833e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (seen_ld_abs) {
8344e10df9aSAlexei Starovoitov 				if (reload_skb_data) {
8354e10df9aSAlexei Starovoitov 					EMIT1(0x5F); /* pop %rdi */
8364e10df9aSAlexei Starovoitov 					emit_load_skb_data_hlen(&prog);
8374e10df9aSAlexei Starovoitov 				} else {
83862258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x59); /* pop %r9 */
83962258278SAlexei Starovoitov 					EMIT2(0x41, 0x5A); /* pop %r10 */
84062258278SAlexei Starovoitov 				}
8414e10df9aSAlexei Starovoitov 			}
84262258278SAlexei Starovoitov 			break;
84362258278SAlexei Starovoitov 
844b52f00e6SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_CALL | BPF_X:
845b52f00e6SAlexei Starovoitov 			emit_bpf_tail_call(&prog);
846b52f00e6SAlexei Starovoitov 			break;
847b52f00e6SAlexei Starovoitov 
84862258278SAlexei Starovoitov 			/* cond jump */
84962258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
85062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
85162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
85262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
85362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
85462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
855e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* cmp dst_reg, src_reg */
856e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x39,
857e430f34eSAlexei Starovoitov 			      add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
85862258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
85962258278SAlexei Starovoitov 
86062258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
861e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* test dst_reg, src_reg */
862e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT3(add_2mod(0x48, dst_reg, src_reg), 0x85,
863e430f34eSAlexei Starovoitov 			      add_2reg(0xC0, dst_reg, src_reg));
86462258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
86562258278SAlexei Starovoitov 
86662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
867e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* test dst_reg, imm32 */
868e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
869e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT2_off32(0xF7, add_1reg(0xC0, dst_reg), imm32);
87062258278SAlexei Starovoitov 			goto emit_cond_jmp;
87162258278SAlexei Starovoitov 
87262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
87362258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
87462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
87562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
87662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
87762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
878e430f34eSAlexei Starovoitov 			/* cmp dst_reg, imm8/32 */
879e430f34eSAlexei Starovoitov 			EMIT1(add_1mod(0x48, dst_reg));
88062258278SAlexei Starovoitov 
881e430f34eSAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(imm32))
882e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT3(0x83, add_1reg(0xF8, dst_reg), imm32);
88362258278SAlexei Starovoitov 			else
884e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x81, add_1reg(0xF8, dst_reg), imm32);
88562258278SAlexei Starovoitov 
88662258278SAlexei Starovoitov emit_cond_jmp:		/* convert BPF opcode to x86 */
88762258278SAlexei Starovoitov 			switch (BPF_OP(insn->code)) {
88862258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JEQ:
88962258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JE;
89062258278SAlexei Starovoitov 				break;
89162258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSET:
89262258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JNE:
89362258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JNE;
89462258278SAlexei Starovoitov 				break;
89562258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JGT:
89662258278SAlexei Starovoitov 				/* GT is unsigned '>', JA in x86 */
89762258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JA;
89862258278SAlexei Starovoitov 				break;
89962258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JGE:
90062258278SAlexei Starovoitov 				/* GE is unsigned '>=', JAE in x86 */
90162258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JAE;
90262258278SAlexei Starovoitov 				break;
90362258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSGT:
90462258278SAlexei Starovoitov 				/* signed '>', GT in x86 */
90562258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JG;
90662258278SAlexei Starovoitov 				break;
90762258278SAlexei Starovoitov 			case BPF_JSGE:
90862258278SAlexei Starovoitov 				/* signed '>=', GE in x86 */
90962258278SAlexei Starovoitov 				jmp_cond = X86_JGE;
91062258278SAlexei Starovoitov 				break;
91162258278SAlexei Starovoitov 			default: /* to silence gcc warning */
91262258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
91362258278SAlexei Starovoitov 			}
91462258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = addrs[i + insn->off] - addrs[i];
91562258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(jmp_offset)) {
91662258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(jmp_cond, jmp_offset);
91762258278SAlexei Starovoitov 			} else if (is_simm32(jmp_offset)) {
91862258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2_off32(0x0F, jmp_cond + 0x10, jmp_offset);
9193b58908aSEric Dumazet 			} else {
92062258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("cond_jmp gen bug %llx\n", jmp_offset);
92162258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
9223b58908aSEric Dumazet 			}
92362258278SAlexei Starovoitov 
9243b58908aSEric Dumazet 			break;
92562258278SAlexei Starovoitov 
92662258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_JA:
92762258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = addrs[i + insn->off] - addrs[i];
92862258278SAlexei Starovoitov 			if (!jmp_offset)
92962258278SAlexei Starovoitov 				/* optimize out nop jumps */
93062258278SAlexei Starovoitov 				break;
93162258278SAlexei Starovoitov emit_jmp:
93262258278SAlexei Starovoitov 			if (is_imm8(jmp_offset)) {
93362258278SAlexei Starovoitov 				EMIT2(0xEB, jmp_offset);
93462258278SAlexei Starovoitov 			} else if (is_simm32(jmp_offset)) {
93562258278SAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xE9, jmp_offset);
93662258278SAlexei Starovoitov 			} else {
93762258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("jmp gen bug %llx\n", jmp_offset);
93862258278SAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
9393b58908aSEric Dumazet 			}
94062258278SAlexei Starovoitov 			break;
94162258278SAlexei Starovoitov 
94262258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
94362258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_word;
94462258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
94562258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
946e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_word);
947e0ee9c12SAlexei Starovoitov common_load:
948e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			ctx->seen_ld_abs = seen_ld_abs = true;
94962258278SAlexei Starovoitov 			jmp_offset = func - (image + addrs[i]);
95062258278SAlexei Starovoitov 			if (!func || !is_simm32(jmp_offset)) {
95162258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("unsupported bpf func %d addr %p image %p\n",
952e430f34eSAlexei Starovoitov 				       imm32, func, image);
95362258278SAlexei Starovoitov 				return -EINVAL;
95462258278SAlexei Starovoitov 			}
95562258278SAlexei Starovoitov 			if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_ABS) {
95662258278SAlexei Starovoitov 				/* mov %esi, imm32 */
957e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT1_off32(0xBE, imm32);
95862258278SAlexei Starovoitov 			} else {
959e430f34eSAlexei Starovoitov 				/* mov %rsi, src_reg */
960e430f34eSAlexei Starovoitov 				EMIT_mov(BPF_REG_2, src_reg);
961e430f34eSAlexei Starovoitov 				if (imm32) {
962e430f34eSAlexei Starovoitov 					if (is_imm8(imm32))
96362258278SAlexei Starovoitov 						/* add %esi, imm8 */
964e430f34eSAlexei Starovoitov 						EMIT3(0x83, 0xC6, imm32);
96562258278SAlexei Starovoitov 					else
96662258278SAlexei Starovoitov 						/* add %esi, imm32 */
967e430f34eSAlexei Starovoitov 						EMIT2_off32(0x81, 0xC6, imm32);
96862258278SAlexei Starovoitov 				}
96962258278SAlexei Starovoitov 			}
97062258278SAlexei Starovoitov 			/* skb pointer is in R6 (%rbx), it will be copied into
97162258278SAlexei Starovoitov 			 * %rdi if skb_copy_bits() call is necessary.
97262258278SAlexei Starovoitov 			 * sk_load_* helpers also use %r10 and %r9d.
97362258278SAlexei Starovoitov 			 * See bpf_jit.S
97462258278SAlexei Starovoitov 			 */
97562258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1_off32(0xE8, jmp_offset); /* call */
9760a14842fSEric Dumazet 			break;
97762258278SAlexei Starovoitov 
97862258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
97962258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_half;
98062258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
98162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
982e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_half);
9830a14842fSEric Dumazet 			goto common_load;
98462258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
98562258278SAlexei Starovoitov 			func = sk_load_byte;
98662258278SAlexei Starovoitov 			goto common_load;
98762258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
988e430f34eSAlexei Starovoitov 			func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm32, sk_load_byte);
9890a14842fSEric Dumazet 			goto common_load;
9900a14842fSEric Dumazet 
99162258278SAlexei Starovoitov 		case BPF_JMP | BPF_EXIT:
992769e0de6SAlexei Starovoitov 			if (seen_exit) {
99362258278SAlexei Starovoitov 				jmp_offset = ctx->cleanup_addr - addrs[i];
99462258278SAlexei Starovoitov 				goto emit_jmp;
99562258278SAlexei Starovoitov 			}
996769e0de6SAlexei Starovoitov 			seen_exit = true;
99762258278SAlexei Starovoitov 			/* update cleanup_addr */
99862258278SAlexei Starovoitov 			ctx->cleanup_addr = proglen;
99962258278SAlexei Starovoitov 			/* mov rbx, qword ptr [rbp-X] */
1000b52f00e6SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x48, 0x8B, 0x9D, -STACKSIZE);
100162258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r13, qword ptr [rbp-X] */
1002b52f00e6SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x4C, 0x8B, 0xAD, -STACKSIZE + 8);
100362258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r14, qword ptr [rbp-X] */
1004b52f00e6SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x4C, 0x8B, 0xB5, -STACKSIZE + 16);
100562258278SAlexei Starovoitov 			/* mov r15, qword ptr [rbp-X] */
1006b52f00e6SAlexei Starovoitov 			EMIT3_off32(0x4C, 0x8B, 0xBD, -STACKSIZE + 24);
10070a14842fSEric Dumazet 
100862258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0xC9); /* leave */
100962258278SAlexei Starovoitov 			EMIT1(0xC3); /* ret */
10100a14842fSEric Dumazet 			break;
10110a14842fSEric Dumazet 
10120a14842fSEric Dumazet 		default:
101362258278SAlexei Starovoitov 			/* By design x64 JIT should support all BPF instructions
101462258278SAlexei Starovoitov 			 * This error will be seen if new instruction was added
101562258278SAlexei Starovoitov 			 * to interpreter, but not to JIT
10167ae457c1SAlexei Starovoitov 			 * or if there is junk in bpf_prog
101762258278SAlexei Starovoitov 			 */
101862258278SAlexei Starovoitov 			pr_err("bpf_jit: unknown opcode %02x\n", insn->code);
1019f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			return -EINVAL;
10200a14842fSEric Dumazet 		}
102162258278SAlexei Starovoitov 
10220a14842fSEric Dumazet 		ilen = prog - temp;
1023e0ee9c12SAlexei Starovoitov 		if (ilen > BPF_MAX_INSN_SIZE) {
1024e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			pr_err("bpf_jit_compile fatal insn size error\n");
1025e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			return -EFAULT;
1026e0ee9c12SAlexei Starovoitov 		}
1027e0ee9c12SAlexei Starovoitov 
10280a14842fSEric Dumazet 		if (image) {
10290a14842fSEric Dumazet 			if (unlikely(proglen + ilen > oldproglen)) {
103062258278SAlexei Starovoitov 				pr_err("bpf_jit_compile fatal error\n");
1031f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				return -EFAULT;
10320a14842fSEric Dumazet 			}
10330a14842fSEric Dumazet 			memcpy(image + proglen, temp, ilen);
10340a14842fSEric Dumazet 		}
10350a14842fSEric Dumazet 		proglen += ilen;
10360a14842fSEric Dumazet 		addrs[i] = proglen;
10370a14842fSEric Dumazet 		prog = temp;
10380a14842fSEric Dumazet 	}
1039f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	return proglen;
1040f3c2af7bSAlexei Starovoitov }
1041f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
10427ae457c1SAlexei Starovoitov void bpf_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1043f3c2af7bSAlexei Starovoitov {
104462258278SAlexei Starovoitov }
104562258278SAlexei Starovoitov 
10467ae457c1SAlexei Starovoitov void bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
104762258278SAlexei Starovoitov {
1048f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	struct bpf_binary_header *header = NULL;
1049f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int proglen, oldproglen = 0;
1050f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	struct jit_context ctx = {};
1051f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	u8 *image = NULL;
1052f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int *addrs;
1053f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int pass;
1054f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	int i;
1055f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1056f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	if (!bpf_jit_enable)
1057f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		return;
1058f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1059f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	if (!prog || !prog->len)
1060f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		return;
1061f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1062f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	addrs = kmalloc(prog->len * sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
1063f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	if (!addrs)
1064f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		return;
1065f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
1066f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	/* Before first pass, make a rough estimation of addrs[]
1067f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	 * each bpf instruction is translated to less than 64 bytes
1068f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	 */
1069f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	for (proglen = 0, i = 0; i < prog->len; i++) {
1070f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		proglen += 64;
1071f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		addrs[i] = proglen;
1072f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	}
1073f3c2af7bSAlexei Starovoitov 	ctx.cleanup_addr = proglen;
1074f3c2af7bSAlexei Starovoitov 
10753f7352bfSAlexei Starovoitov 	/* JITed image shrinks with every pass and the loop iterates
10763f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * until the image stops shrinking. Very large bpf programs
10773f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * may converge on the last pass. In such case do one more
10783f7352bfSAlexei Starovoitov 	 * pass to emit the final image
10793f7352bfSAlexei Starovoitov 	 */
10803f7352bfSAlexei Starovoitov 	for (pass = 0; pass < 10 || image; pass++) {
1081f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		proglen = do_jit(prog, addrs, image, oldproglen, &ctx);
1082f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		if (proglen <= 0) {
1083f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			image = NULL;
1084f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			if (header)
1085738cbe72SDaniel Borkmann 				bpf_jit_binary_free(header);
1086f3c2af7bSAlexei Starovoitov 			goto out;
1087f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		}
10880a14842fSEric Dumazet 		if (image) {
1089e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			if (proglen != oldproglen) {
1090f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				pr_err("bpf_jit: proglen=%d != oldproglen=%d\n",
1091f3c2af7bSAlexei Starovoitov 				       proglen, oldproglen);
1092e0ee9c12SAlexei Starovoitov 				goto out;
1093e0ee9c12SAlexei Starovoitov 			}
10940a14842fSEric Dumazet 			break;
10950a14842fSEric Dumazet 		}
10960a14842fSEric Dumazet 		if (proglen == oldproglen) {
1097738cbe72SDaniel Borkmann 			header = bpf_jit_binary_alloc(proglen, &image,
1098738cbe72SDaniel Borkmann 						      1, jit_fill_hole);
1099314beb9bSEric Dumazet 			if (!header)
11000a14842fSEric Dumazet 				goto out;
11010a14842fSEric Dumazet 		}
11020a14842fSEric Dumazet 		oldproglen = proglen;
11030a14842fSEric Dumazet 	}
110479617801SDaniel Borkmann 
11050a14842fSEric Dumazet 	if (bpf_jit_enable > 1)
1106485d6511SDaniel Borkmann 		bpf_jit_dump(prog->len, proglen, pass + 1, image);
11070a14842fSEric Dumazet 
11080a14842fSEric Dumazet 	if (image) {
1109314beb9bSEric Dumazet 		bpf_flush_icache(header, image + proglen);
1110314beb9bSEric Dumazet 		set_memory_ro((unsigned long)header, header->pages);
1111f3c2af7bSAlexei Starovoitov 		prog->bpf_func = (void *)image;
1112286aad3cSDaniel Borkmann 		prog->jited = true;
11130a14842fSEric Dumazet 	}
11140a14842fSEric Dumazet out:
11150a14842fSEric Dumazet 	kfree(addrs);
11160a14842fSEric Dumazet }
11170a14842fSEric Dumazet 
111860a3b225SDaniel Borkmann void bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
11190a14842fSEric Dumazet {
1120314beb9bSEric Dumazet 	unsigned long addr = (unsigned long)fp->bpf_func & PAGE_MASK;
1121314beb9bSEric Dumazet 	struct bpf_binary_header *header = (void *)addr;
1122314beb9bSEric Dumazet 
112360a3b225SDaniel Borkmann 	if (!fp->jited)
112460a3b225SDaniel Borkmann 		goto free_filter;
112560a3b225SDaniel Borkmann 
1126314beb9bSEric Dumazet 	set_memory_rw(addr, header->pages);
1127738cbe72SDaniel Borkmann 	bpf_jit_binary_free(header);
1128d45ed4a4SAlexei Starovoitov 
112960a3b225SDaniel Borkmann free_filter:
113060a3b225SDaniel Borkmann 	bpf_prog_unlock_free(fp);
11310a14842fSEric Dumazet }
1132