Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /* Copyright (c) 2011-2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
3 : : * Copyright (c) 2016 Facebook
4 : : * Copyright (c) 2018 Covalent IO, Inc. http://covalent.io
5 : : */
6 : : #include <uapi/linux/btf.h>
7 : : #include <linux/kernel.h>
8 : : #include <linux/types.h>
9 : : #include <linux/slab.h>
10 : : #include <linux/bpf.h>
11 : : #include <linux/btf.h>
12 : : #include <linux/bpf_verifier.h>
13 : : #include <linux/filter.h>
14 : : #include <net/netlink.h>
15 : : #include <linux/file.h>
16 : : #include <linux/vmalloc.h>
17 : : #include <linux/stringify.h>
18 : : #include <linux/bsearch.h>
19 : : #include <linux/sort.h>
20 : : #include <linux/perf_event.h>
21 : : #include <linux/ctype.h>
22 : :
23 : : #include "disasm.h"
24 : :
25 : : static const struct bpf_verifier_ops * const bpf_verifier_ops[] = {
26 : : #define BPF_PROG_TYPE(_id, _name) \
27 : : [_id] = & _name ## _verifier_ops,
28 : : #define BPF_MAP_TYPE(_id, _ops)
29 : : #include <linux/bpf_types.h>
30 : : #undef BPF_PROG_TYPE
31 : : #undef BPF_MAP_TYPE
32 : : };
33 : :
34 : : /* bpf_check() is a static code analyzer that walks eBPF program
35 : : * instruction by instruction and updates register/stack state.
36 : : * All paths of conditional branches are analyzed until 'bpf_exit' insn.
37 : : *
38 : : * The first pass is depth-first-search to check that the program is a DAG.
39 : : * It rejects the following programs:
40 : : * - larger than BPF_MAXINSNS insns
41 : : * - if loop is present (detected via back-edge)
42 : : * - unreachable insns exist (shouldn't be a forest. program = one function)
43 : : * - out of bounds or malformed jumps
44 : : * The second pass is all possible path descent from the 1st insn.
45 : : * Since it's analyzing all pathes through the program, the length of the
46 : : * analysis is limited to 64k insn, which may be hit even if total number of
47 : : * insn is less then 4K, but there are too many branches that change stack/regs.
48 : : * Number of 'branches to be analyzed' is limited to 1k
49 : : *
50 : : * On entry to each instruction, each register has a type, and the instruction
51 : : * changes the types of the registers depending on instruction semantics.
52 : : * If instruction is BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_5), then type of R5 is
53 : : * copied to R1.
54 : : *
55 : : * All registers are 64-bit.
56 : : * R0 - return register
57 : : * R1-R5 argument passing registers
58 : : * R6-R9 callee saved registers
59 : : * R10 - frame pointer read-only
60 : : *
61 : : * At the start of BPF program the register R1 contains a pointer to bpf_context
62 : : * and has type PTR_TO_CTX.
63 : : *
64 : : * Verifier tracks arithmetic operations on pointers in case:
65 : : * BPF_MOV64_REG(BPF_REG_1, BPF_REG_10),
66 : : * BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_1, -20),
67 : : * 1st insn copies R10 (which has FRAME_PTR) type into R1
68 : : * and 2nd arithmetic instruction is pattern matched to recognize
69 : : * that it wants to construct a pointer to some element within stack.
70 : : * So after 2nd insn, the register R1 has type PTR_TO_STACK
71 : : * (and -20 constant is saved for further stack bounds checking).
72 : : * Meaning that this reg is a pointer to stack plus known immediate constant.
73 : : *
74 : : * Most of the time the registers have SCALAR_VALUE type, which
75 : : * means the register has some value, but it's not a valid pointer.
76 : : * (like pointer plus pointer becomes SCALAR_VALUE type)
77 : : *
78 : : * When verifier sees load or store instructions the type of base register
79 : : * can be: PTR_TO_MAP_VALUE, PTR_TO_CTX, PTR_TO_STACK, PTR_TO_SOCKET. These are
80 : : * four pointer types recognized by check_mem_access() function.
81 : : *
82 : : * PTR_TO_MAP_VALUE means that this register is pointing to 'map element value'
83 : : * and the range of [ptr, ptr + map's value_size) is accessible.
84 : : *
85 : : * registers used to pass values to function calls are checked against
86 : : * function argument constraints.
87 : : *
88 : : * ARG_PTR_TO_MAP_KEY is one of such argument constraints.
89 : : * It means that the register type passed to this function must be
90 : : * PTR_TO_STACK and it will be used inside the function as
91 : : * 'pointer to map element key'
92 : : *
93 : : * For example the argument constraints for bpf_map_lookup_elem():
94 : : * .ret_type = RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL,
95 : : * .arg1_type = ARG_CONST_MAP_PTR,
96 : : * .arg2_type = ARG_PTR_TO_MAP_KEY,
97 : : *
98 : : * ret_type says that this function returns 'pointer to map elem value or null'
99 : : * function expects 1st argument to be a const pointer to 'struct bpf_map' and
100 : : * 2nd argument should be a pointer to stack, which will be used inside
101 : : * the helper function as a pointer to map element key.
102 : : *
103 : : * On the kernel side the helper function looks like:
104 : : * u64 bpf_map_lookup_elem(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 r5)
105 : : * {
106 : : * struct bpf_map *map = (struct bpf_map *) (unsigned long) r1;
107 : : * void *key = (void *) (unsigned long) r2;
108 : : * void *value;
109 : : *
110 : : * here kernel can access 'key' and 'map' pointers safely, knowing that
111 : : * [key, key + map->key_size) bytes are valid and were initialized on
112 : : * the stack of eBPF program.
113 : : * }
114 : : *
115 : : * Corresponding eBPF program may look like:
116 : : * BPF_MOV64_REG(BPF_REG_2, BPF_REG_10), // after this insn R2 type is FRAME_PTR
117 : : * BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_2, -4), // after this insn R2 type is PTR_TO_STACK
118 : : * BPF_LD_MAP_FD(BPF_REG_1, map_fd), // after this insn R1 type is CONST_PTR_TO_MAP
119 : : * BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0, BPF_FUNC_map_lookup_elem),
120 : : * here verifier looks at prototype of map_lookup_elem() and sees:
121 : : * .arg1_type == ARG_CONST_MAP_PTR and R1->type == CONST_PTR_TO_MAP, which is ok,
122 : : * Now verifier knows that this map has key of R1->map_ptr->key_size bytes
123 : : *
124 : : * Then .arg2_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY and R2->type == PTR_TO_STACK, ok so far,
125 : : * Now verifier checks that [R2, R2 + map's key_size) are within stack limits
126 : : * and were initialized prior to this call.
127 : : * If it's ok, then verifier allows this BPF_CALL insn and looks at
128 : : * .ret_type which is RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL, so it sets
129 : : * R0->type = PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL which means bpf_map_lookup_elem() function
130 : : * returns ether pointer to map value or NULL.
131 : : *
132 : : * When type PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL passes through 'if (reg != 0) goto +off'
133 : : * insn, the register holding that pointer in the true branch changes state to
134 : : * PTR_TO_MAP_VALUE and the same register changes state to CONST_IMM in the false
135 : : * branch. See check_cond_jmp_op().
136 : : *
137 : : * After the call R0 is set to return type of the function and registers R1-R5
138 : : * are set to NOT_INIT to indicate that they are no longer readable.
139 : : *
140 : : * The following reference types represent a potential reference to a kernel
141 : : * resource which, after first being allocated, must be checked and freed by
142 : : * the BPF program:
143 : : * - PTR_TO_SOCKET_OR_NULL, PTR_TO_SOCKET
144 : : *
145 : : * When the verifier sees a helper call return a reference type, it allocates a
146 : : * pointer id for the reference and stores it in the current function state.
147 : : * Similar to the way that PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL is converted into
148 : : * PTR_TO_MAP_VALUE, PTR_TO_SOCKET_OR_NULL becomes PTR_TO_SOCKET when the type
149 : : * passes through a NULL-check conditional. For the branch wherein the state is
150 : : * changed to CONST_IMM, the verifier releases the reference.
151 : : *
152 : : * For each helper function that allocates a reference, such as
153 : : * bpf_sk_lookup_tcp(), there is a corresponding release function, such as
154 : : * bpf_sk_release(). When a reference type passes into the release function,
155 : : * the verifier also releases the reference. If any unchecked or unreleased
156 : : * reference remains at the end of the program, the verifier rejects it.
157 : : */
158 : :
159 : : /* verifier_state + insn_idx are pushed to stack when branch is encountered */
160 : : struct bpf_verifier_stack_elem {
161 : : /* verifer state is 'st'
162 : : * before processing instruction 'insn_idx'
163 : : * and after processing instruction 'prev_insn_idx'
164 : : */
165 : : struct bpf_verifier_state st;
166 : : int insn_idx;
167 : : int prev_insn_idx;
168 : : struct bpf_verifier_stack_elem *next;
169 : : };
170 : :
171 : : #define BPF_COMPLEXITY_LIMIT_JMP_SEQ 8192
172 : : #define BPF_COMPLEXITY_LIMIT_STATES 64
173 : :
174 : : #define BPF_MAP_PTR_UNPRIV 1UL
175 : : #define BPF_MAP_PTR_POISON ((void *)((0xeB9FUL << 1) + \
176 : : POISON_POINTER_DELTA))
177 : : #define BPF_MAP_PTR(X) ((struct bpf_map *)((X) & ~BPF_MAP_PTR_UNPRIV))
178 : :
179 : : static bool bpf_map_ptr_poisoned(const struct bpf_insn_aux_data *aux)
180 : : {
181 : 0 : return BPF_MAP_PTR(aux->map_state) == BPF_MAP_PTR_POISON;
182 : : }
183 : :
184 : : static bool bpf_map_ptr_unpriv(const struct bpf_insn_aux_data *aux)
185 : : {
186 : 3 : return aux->map_state & BPF_MAP_PTR_UNPRIV;
187 : : }
188 : :
189 : : static void bpf_map_ptr_store(struct bpf_insn_aux_data *aux,
190 : : const struct bpf_map *map, bool unpriv)
191 : : {
192 : : BUILD_BUG_ON((unsigned long)BPF_MAP_PTR_POISON & BPF_MAP_PTR_UNPRIV);
193 : 3 : unpriv |= bpf_map_ptr_unpriv(aux);
194 : 3 : aux->map_state = (unsigned long)map |
195 : 3 : (unpriv ? BPF_MAP_PTR_UNPRIV : 0UL);
196 : : }
197 : :
198 : : struct bpf_call_arg_meta {
199 : : struct bpf_map *map_ptr;
200 : : bool raw_mode;
201 : : bool pkt_access;
202 : : int regno;
203 : : int access_size;
204 : : u64 msize_max_value;
205 : : int ref_obj_id;
206 : : int func_id;
207 : : };
208 : :
209 : : static DEFINE_MUTEX(bpf_verifier_lock);
210 : :
211 : : static const struct bpf_line_info *
212 : 0 : find_linfo(const struct bpf_verifier_env *env, u32 insn_off)
213 : : {
214 : : const struct bpf_line_info *linfo;
215 : : const struct bpf_prog *prog;
216 : : u32 i, nr_linfo;
217 : :
218 : 0 : prog = env->prog;
219 : 0 : nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
220 : :
221 : 0 : if (!nr_linfo || insn_off >= prog->len)
222 : : return NULL;
223 : :
224 : 0 : linfo = prog->aux->linfo;
225 : 0 : for (i = 1; i < nr_linfo; i++)
226 : 0 : if (insn_off < linfo[i].insn_off)
227 : : break;
228 : :
229 : 0 : return &linfo[i - 1];
230 : : }
231 : :
232 : 0 : void bpf_verifier_vlog(struct bpf_verifier_log *log, const char *fmt,
233 : : va_list args)
234 : : {
235 : : unsigned int n;
236 : :
237 : 0 : n = vscnprintf(log->kbuf, BPF_VERIFIER_TMP_LOG_SIZE, fmt, args);
238 : :
239 : 0 : WARN_ONCE(n >= BPF_VERIFIER_TMP_LOG_SIZE - 1,
240 : : "verifier log line truncated - local buffer too short\n");
241 : :
242 : 0 : n = min(log->len_total - log->len_used - 1, n);
243 : 0 : log->kbuf[n] = '\0';
244 : :
245 : 0 : if (!copy_to_user(log->ubuf + log->len_used, log->kbuf, n + 1))
246 : 0 : log->len_used += n;
247 : : else
248 : 0 : log->ubuf = NULL;
249 : 0 : }
250 : :
251 : : /* log_level controls verbosity level of eBPF verifier.
252 : : * bpf_verifier_log_write() is used to dump the verification trace to the log,
253 : : * so the user can figure out what's wrong with the program
254 : : */
255 : 0 : __printf(2, 3) void bpf_verifier_log_write(struct bpf_verifier_env *env,
256 : : const char *fmt, ...)
257 : : {
258 : : va_list args;
259 : :
260 : 0 : if (!bpf_verifier_log_needed(&env->log))
261 : 0 : return;
262 : :
263 : 0 : va_start(args, fmt);
264 : 0 : bpf_verifier_vlog(&env->log, fmt, args);
265 : 0 : va_end(args);
266 : : }
267 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_verifier_log_write);
268 : :
269 : 3 : __printf(2, 3) static void verbose(void *private_data, const char *fmt, ...)
270 : : {
271 : : struct bpf_verifier_env *env = private_data;
272 : : va_list args;
273 : :
274 : 3 : if (!bpf_verifier_log_needed(&env->log))
275 : 3 : return;
276 : :
277 : 0 : va_start(args, fmt);
278 : 0 : bpf_verifier_vlog(&env->log, fmt, args);
279 : 0 : va_end(args);
280 : : }
281 : :
282 : : static const char *ltrim(const char *s)
283 : : {
284 : 0 : while (isspace(*s))
285 : 0 : s++;
286 : :
287 : 0 : return s;
288 : : }
289 : :
290 : 0 : __printf(3, 4) static void verbose_linfo(struct bpf_verifier_env *env,
291 : : u32 insn_off,
292 : : const char *prefix_fmt, ...)
293 : : {
294 : : const struct bpf_line_info *linfo;
295 : :
296 : 0 : if (!bpf_verifier_log_needed(&env->log))
297 : : return;
298 : :
299 : 0 : linfo = find_linfo(env, insn_off);
300 : 0 : if (!linfo || linfo == env->prev_linfo)
301 : : return;
302 : :
303 : 0 : if (prefix_fmt) {
304 : : va_list args;
305 : :
306 : 0 : va_start(args, prefix_fmt);
307 : 0 : bpf_verifier_vlog(&env->log, prefix_fmt, args);
308 : 0 : va_end(args);
309 : : }
310 : :
311 : 0 : verbose(env, "%s\n",
312 : 0 : ltrim(btf_name_by_offset(env->prog->aux->btf,
313 : : linfo->line_off)));
314 : :
315 : 0 : env->prev_linfo = linfo;
316 : : }
317 : :
318 : : static bool type_is_pkt_pointer(enum bpf_reg_type type)
319 : : {
320 : 3 : return type == PTR_TO_PACKET ||
321 : : type == PTR_TO_PACKET_META;
322 : : }
323 : :
324 : : static bool type_is_sk_pointer(enum bpf_reg_type type)
325 : : {
326 : 0 : return type == PTR_TO_SOCKET ||
327 : 0 : type == PTR_TO_SOCK_COMMON ||
328 : 0 : type == PTR_TO_TCP_SOCK ||
329 : 0 : type == PTR_TO_XDP_SOCK;
330 : : }
331 : :
332 : : static bool reg_type_may_be_null(enum bpf_reg_type type)
333 : : {
334 : 3 : return type == PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL ||
335 : 3 : type == PTR_TO_SOCKET_OR_NULL ||
336 : 3 : type == PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL ||
337 : 3 : type == PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL;
338 : : }
339 : :
340 : : static bool reg_may_point_to_spin_lock(const struct bpf_reg_state *reg)
341 : : {
342 : 3 : return reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE &&
343 : 3 : map_value_has_spin_lock(reg->map_ptr);
344 : : }
345 : :
346 : : static bool reg_type_may_be_refcounted_or_null(enum bpf_reg_type type)
347 : : {
348 : 0 : return type == PTR_TO_SOCKET ||
349 : 0 : type == PTR_TO_SOCKET_OR_NULL ||
350 : 0 : type == PTR_TO_TCP_SOCK ||
351 : : type == PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL;
352 : : }
353 : :
354 : : static bool arg_type_may_be_refcounted(enum bpf_arg_type type)
355 : : {
356 : : return type == ARG_PTR_TO_SOCK_COMMON;
357 : : }
358 : :
359 : : /* Determine whether the function releases some resources allocated by another
360 : : * function call. The first reference type argument will be assumed to be
361 : : * released by release_reference().
362 : : */
363 : : static bool is_release_function(enum bpf_func_id func_id)
364 : : {
365 : : return func_id == BPF_FUNC_sk_release;
366 : : }
367 : :
368 : : static bool is_acquire_function(enum bpf_func_id func_id)
369 : : {
370 : 3 : return func_id == BPF_FUNC_sk_lookup_tcp ||
371 : 3 : func_id == BPF_FUNC_sk_lookup_udp ||
372 : 3 : func_id == BPF_FUNC_skc_lookup_tcp;
373 : : }
374 : :
375 : : static bool is_ptr_cast_function(enum bpf_func_id func_id)
376 : : {
377 : 3 : return func_id == BPF_FUNC_tcp_sock ||
378 : : func_id == BPF_FUNC_sk_fullsock;
379 : : }
380 : :
381 : : /* string representation of 'enum bpf_reg_type' */
382 : : static const char * const reg_type_str[] = {
383 : : [NOT_INIT] = "?",
384 : : [SCALAR_VALUE] = "inv",
385 : : [PTR_TO_CTX] = "ctx",
386 : : [CONST_PTR_TO_MAP] = "map_ptr",
387 : : [PTR_TO_MAP_VALUE] = "map_value",
388 : : [PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL] = "map_value_or_null",
389 : : [PTR_TO_STACK] = "fp",
390 : : [PTR_TO_PACKET] = "pkt",
391 : : [PTR_TO_PACKET_META] = "pkt_meta",
392 : : [PTR_TO_PACKET_END] = "pkt_end",
393 : : [PTR_TO_FLOW_KEYS] = "flow_keys",
394 : : [PTR_TO_SOCKET] = "sock",
395 : : [PTR_TO_SOCKET_OR_NULL] = "sock_or_null",
396 : : [PTR_TO_SOCK_COMMON] = "sock_common",
397 : : [PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL] = "sock_common_or_null",
398 : : [PTR_TO_TCP_SOCK] = "tcp_sock",
399 : : [PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL] = "tcp_sock_or_null",
400 : : [PTR_TO_TP_BUFFER] = "tp_buffer",
401 : : [PTR_TO_XDP_SOCK] = "xdp_sock",
402 : : };
403 : :
404 : : static char slot_type_char[] = {
405 : : [STACK_INVALID] = '?',
406 : : [STACK_SPILL] = 'r',
407 : : [STACK_MISC] = 'm',
408 : : [STACK_ZERO] = '0',
409 : : };
410 : :
411 : 0 : static void print_liveness(struct bpf_verifier_env *env,
412 : : enum bpf_reg_liveness live)
413 : : {
414 : 0 : if (live & (REG_LIVE_READ | REG_LIVE_WRITTEN | REG_LIVE_DONE))
415 : 0 : verbose(env, "_");
416 : 0 : if (live & REG_LIVE_READ)
417 : 0 : verbose(env, "r");
418 : 0 : if (live & REG_LIVE_WRITTEN)
419 : 0 : verbose(env, "w");
420 : 0 : if (live & REG_LIVE_DONE)
421 : 0 : verbose(env, "D");
422 : 0 : }
423 : :
424 : : static struct bpf_func_state *func(struct bpf_verifier_env *env,
425 : : const struct bpf_reg_state *reg)
426 : : {
427 : 3 : struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
428 : :
429 : 3 : return cur->frame[reg->frameno];
430 : : }
431 : :
432 : 0 : static void print_verifier_state(struct bpf_verifier_env *env,
433 : : const struct bpf_func_state *state)
434 : : {
435 : : const struct bpf_reg_state *reg;
436 : : enum bpf_reg_type t;
437 : : int i;
438 : :
439 : 0 : if (state->frameno)
440 : 0 : verbose(env, " frame%d:", state->frameno);
441 : 0 : for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++) {
442 : 0 : reg = &state->regs[i];
443 : 0 : t = reg->type;
444 : 0 : if (t == NOT_INIT)
445 : 0 : continue;
446 : 0 : verbose(env, " R%d", i);
447 : 0 : print_liveness(env, reg->live);
448 : 0 : verbose(env, "=%s", reg_type_str[t]);
449 : 0 : if (t == SCALAR_VALUE && reg->precise)
450 : 0 : verbose(env, "P");
451 : 0 : if ((t == SCALAR_VALUE || t == PTR_TO_STACK) &&
452 : : tnum_is_const(reg->var_off)) {
453 : : /* reg->off should be 0 for SCALAR_VALUE */
454 : 0 : verbose(env, "%lld", reg->var_off.value + reg->off);
455 : : } else {
456 : 0 : verbose(env, "(id=%d", reg->id);
457 : 0 : if (reg_type_may_be_refcounted_or_null(t))
458 : 0 : verbose(env, ",ref_obj_id=%d", reg->ref_obj_id);
459 : 0 : if (t != SCALAR_VALUE)
460 : 0 : verbose(env, ",off=%d", reg->off);
461 : 0 : if (type_is_pkt_pointer(t))
462 : 0 : verbose(env, ",r=%d", reg->range);
463 : 0 : else if (t == CONST_PTR_TO_MAP ||
464 : 0 : t == PTR_TO_MAP_VALUE ||
465 : : t == PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL)
466 : 0 : verbose(env, ",ks=%d,vs=%d",
467 : 0 : reg->map_ptr->key_size,
468 : : reg->map_ptr->value_size);
469 : 0 : if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
470 : : /* Typically an immediate SCALAR_VALUE, but
471 : : * could be a pointer whose offset is too big
472 : : * for reg->off
473 : : */
474 : 0 : verbose(env, ",imm=%llx", reg->var_off.value);
475 : : } else {
476 : 0 : if (reg->smin_value != reg->umin_value &&
477 : : reg->smin_value != S64_MIN)
478 : 0 : verbose(env, ",smin_value=%lld",
479 : : (long long)reg->smin_value);
480 : 0 : if (reg->smax_value != reg->umax_value &&
481 : : reg->smax_value != S64_MAX)
482 : 0 : verbose(env, ",smax_value=%lld",
483 : : (long long)reg->smax_value);
484 : 0 : if (reg->umin_value != 0)
485 : 0 : verbose(env, ",umin_value=%llu",
486 : : (unsigned long long)reg->umin_value);
487 : 0 : if (reg->umax_value != U64_MAX)
488 : 0 : verbose(env, ",umax_value=%llu",
489 : : (unsigned long long)reg->umax_value);
490 : 0 : if (!tnum_is_unknown(reg->var_off)) {
491 : : char tn_buf[48];
492 : :
493 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
494 : 0 : verbose(env, ",var_off=%s", tn_buf);
495 : : }
496 : : }
497 : 0 : verbose(env, ")");
498 : : }
499 : : }
500 : 0 : for (i = 0; i < state->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; i++) {
501 : : char types_buf[BPF_REG_SIZE + 1];
502 : : bool valid = false;
503 : : int j;
504 : :
505 : 0 : for (j = 0; j < BPF_REG_SIZE; j++) {
506 : 0 : if (state->stack[i].slot_type[j] != STACK_INVALID)
507 : : valid = true;
508 : 0 : types_buf[j] = slot_type_char[
509 : : state->stack[i].slot_type[j]];
510 : : }
511 : 0 : types_buf[BPF_REG_SIZE] = 0;
512 : 0 : if (!valid)
513 : 0 : continue;
514 : 0 : verbose(env, " fp%d", (-i - 1) * BPF_REG_SIZE);
515 : 0 : print_liveness(env, state->stack[i].spilled_ptr.live);
516 : 0 : if (state->stack[i].slot_type[0] == STACK_SPILL) {
517 : : reg = &state->stack[i].spilled_ptr;
518 : 0 : t = reg->type;
519 : 0 : verbose(env, "=%s", reg_type_str[t]);
520 : 0 : if (t == SCALAR_VALUE && reg->precise)
521 : 0 : verbose(env, "P");
522 : 0 : if (t == SCALAR_VALUE && tnum_is_const(reg->var_off))
523 : 0 : verbose(env, "%lld", reg->var_off.value + reg->off);
524 : : } else {
525 : 0 : verbose(env, "=%s", types_buf);
526 : : }
527 : : }
528 : 0 : if (state->acquired_refs && state->refs[0].id) {
529 : 0 : verbose(env, " refs=%d", state->refs[0].id);
530 : 0 : for (i = 1; i < state->acquired_refs; i++)
531 : 0 : if (state->refs[i].id)
532 : 0 : verbose(env, ",%d", state->refs[i].id);
533 : : }
534 : 0 : verbose(env, "\n");
535 : 0 : }
536 : :
537 : : #define COPY_STATE_FN(NAME, COUNT, FIELD, SIZE) \
538 : : static int copy_##NAME##_state(struct bpf_func_state *dst, \
539 : : const struct bpf_func_state *src) \
540 : : { \
541 : : if (!src->FIELD) \
542 : : return 0; \
543 : : if (WARN_ON_ONCE(dst->COUNT < src->COUNT)) { \
544 : : /* internal bug, make state invalid to reject the program */ \
545 : : memset(dst, 0, sizeof(*dst)); \
546 : : return -EFAULT; \
547 : : } \
548 : : memcpy(dst->FIELD, src->FIELD, \
549 : : sizeof(*src->FIELD) * (src->COUNT / SIZE)); \
550 : : return 0; \
551 : : }
552 : : /* copy_reference_state() */
553 : 3 : COPY_STATE_FN(reference, acquired_refs, refs, 1)
554 : : /* copy_stack_state() */
555 : 3 : COPY_STATE_FN(stack, allocated_stack, stack, BPF_REG_SIZE)
556 : : #undef COPY_STATE_FN
557 : :
558 : : #define REALLOC_STATE_FN(NAME, COUNT, FIELD, SIZE) \
559 : : static int realloc_##NAME##_state(struct bpf_func_state *state, int size, \
560 : : bool copy_old) \
561 : : { \
562 : : u32 old_size = state->COUNT; \
563 : : struct bpf_##NAME##_state *new_##FIELD; \
564 : : int slot = size / SIZE; \
565 : : \
566 : : if (size <= old_size || !size) { \
567 : : if (copy_old) \
568 : : return 0; \
569 : : state->COUNT = slot * SIZE; \
570 : : if (!size && old_size) { \
571 : : kfree(state->FIELD); \
572 : : state->FIELD = NULL; \
573 : : } \
574 : : return 0; \
575 : : } \
576 : : new_##FIELD = kmalloc_array(slot, sizeof(struct bpf_##NAME##_state), \
577 : : GFP_KERNEL); \
578 : : if (!new_##FIELD) \
579 : : return -ENOMEM; \
580 : : if (copy_old) { \
581 : : if (state->FIELD) \
582 : : memcpy(new_##FIELD, state->FIELD, \
583 : : sizeof(*new_##FIELD) * (old_size / SIZE)); \
584 : : memset(new_##FIELD + old_size / SIZE, 0, \
585 : : sizeof(*new_##FIELD) * (size - old_size) / SIZE); \
586 : : } \
587 : : state->COUNT = slot * SIZE; \
588 : : kfree(state->FIELD); \
589 : : state->FIELD = new_##FIELD; \
590 : : return 0; \
591 : : }
592 : : /* realloc_reference_state() */
593 : 3 : REALLOC_STATE_FN(reference, acquired_refs, refs, 1)
594 : : /* realloc_stack_state() */
595 : 3 : REALLOC_STATE_FN(stack, allocated_stack, stack, BPF_REG_SIZE)
596 : : #undef REALLOC_STATE_FN
597 : :
598 : : /* do_check() starts with zero-sized stack in struct bpf_verifier_state to
599 : : * make it consume minimal amount of memory. check_stack_write() access from
600 : : * the program calls into realloc_func_state() to grow the stack size.
601 : : * Note there is a non-zero 'parent' pointer inside bpf_verifier_state
602 : : * which realloc_stack_state() copies over. It points to previous
603 : : * bpf_verifier_state which is never reallocated.
604 : : */
605 : 3 : static int realloc_func_state(struct bpf_func_state *state, int stack_size,
606 : : int refs_size, bool copy_old)
607 : : {
608 : 3 : int err = realloc_reference_state(state, refs_size, copy_old);
609 : 3 : if (err)
610 : : return err;
611 : 3 : return realloc_stack_state(state, stack_size, copy_old);
612 : : }
613 : :
614 : : /* Acquire a pointer id from the env and update the state->refs to include
615 : : * this new pointer reference.
616 : : * On success, returns a valid pointer id to associate with the register
617 : : * On failure, returns a negative errno.
618 : : */
619 : 0 : static int acquire_reference_state(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx)
620 : : {
621 : : struct bpf_func_state *state = cur_func(env);
622 : 0 : int new_ofs = state->acquired_refs;
623 : : int id, err;
624 : :
625 : 0 : err = realloc_reference_state(state, state->acquired_refs + 1, true);
626 : 0 : if (err)
627 : : return err;
628 : 0 : id = ++env->id_gen;
629 : 0 : state->refs[new_ofs].id = id;
630 : 0 : state->refs[new_ofs].insn_idx = insn_idx;
631 : :
632 : 0 : return id;
633 : : }
634 : :
635 : : /* release function corresponding to acquire_reference_state(). Idempotent. */
636 : 0 : static int release_reference_state(struct bpf_func_state *state, int ptr_id)
637 : : {
638 : : int i, last_idx;
639 : :
640 : 0 : last_idx = state->acquired_refs - 1;
641 : 0 : for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++) {
642 : 0 : if (state->refs[i].id == ptr_id) {
643 : 0 : if (last_idx && i != last_idx)
644 : 0 : memcpy(&state->refs[i], &state->refs[last_idx],
645 : : sizeof(*state->refs));
646 : 0 : memset(&state->refs[last_idx], 0, sizeof(*state->refs));
647 : 0 : state->acquired_refs--;
648 : 0 : return 0;
649 : : }
650 : : }
651 : : return -EINVAL;
652 : : }
653 : :
654 : 0 : static int transfer_reference_state(struct bpf_func_state *dst,
655 : : struct bpf_func_state *src)
656 : : {
657 : 0 : int err = realloc_reference_state(dst, src->acquired_refs, false);
658 : 0 : if (err)
659 : : return err;
660 : 0 : err = copy_reference_state(dst, src);
661 : 0 : if (err)
662 : 0 : return err;
663 : : return 0;
664 : : }
665 : :
666 : 3 : static void free_func_state(struct bpf_func_state *state)
667 : : {
668 : 3 : if (!state)
669 : 3 : return;
670 : 3 : kfree(state->refs);
671 : 3 : kfree(state->stack);
672 : 3 : kfree(state);
673 : : }
674 : :
675 : : static void clear_jmp_history(struct bpf_verifier_state *state)
676 : : {
677 : 3 : kfree(state->jmp_history);
678 : 3 : state->jmp_history = NULL;
679 : 3 : state->jmp_history_cnt = 0;
680 : : }
681 : :
682 : 3 : static void free_verifier_state(struct bpf_verifier_state *state,
683 : : bool free_self)
684 : : {
685 : : int i;
686 : :
687 : 3 : for (i = 0; i <= state->curframe; i++) {
688 : 3 : free_func_state(state->frame[i]);
689 : 3 : state->frame[i] = NULL;
690 : : }
691 : : clear_jmp_history(state);
692 : 3 : if (free_self)
693 : 3 : kfree(state);
694 : 3 : }
695 : :
696 : : /* copy verifier state from src to dst growing dst stack space
697 : : * when necessary to accommodate larger src stack
698 : : */
699 : 3 : static int copy_func_state(struct bpf_func_state *dst,
700 : : const struct bpf_func_state *src)
701 : : {
702 : : int err;
703 : :
704 : 3 : err = realloc_func_state(dst, src->allocated_stack, src->acquired_refs,
705 : : false);
706 : 3 : if (err)
707 : : return err;
708 : 3 : memcpy(dst, src, offsetof(struct bpf_func_state, acquired_refs));
709 : 3 : err = copy_reference_state(dst, src);
710 : 3 : if (err)
711 : : return err;
712 : 3 : return copy_stack_state(dst, src);
713 : : }
714 : :
715 : 3 : static int copy_verifier_state(struct bpf_verifier_state *dst_state,
716 : : const struct bpf_verifier_state *src)
717 : : {
718 : : struct bpf_func_state *dst;
719 : 3 : u32 jmp_sz = sizeof(struct bpf_idx_pair) * src->jmp_history_cnt;
720 : : int i, err;
721 : :
722 : 3 : if (dst_state->jmp_history_cnt < src->jmp_history_cnt) {
723 : 3 : kfree(dst_state->jmp_history);
724 : 3 : dst_state->jmp_history = kmalloc(jmp_sz, GFP_USER);
725 : 3 : if (!dst_state->jmp_history)
726 : : return -ENOMEM;
727 : : }
728 : 3 : memcpy(dst_state->jmp_history, src->jmp_history, jmp_sz);
729 : 3 : dst_state->jmp_history_cnt = src->jmp_history_cnt;
730 : :
731 : : /* if dst has more stack frames then src frame, free them */
732 : 3 : for (i = src->curframe + 1; i <= dst_state->curframe; i++) {
733 : 0 : free_func_state(dst_state->frame[i]);
734 : 0 : dst_state->frame[i] = NULL;
735 : : }
736 : 3 : dst_state->speculative = src->speculative;
737 : 3 : dst_state->curframe = src->curframe;
738 : 3 : dst_state->active_spin_lock = src->active_spin_lock;
739 : 3 : dst_state->branches = src->branches;
740 : 3 : dst_state->parent = src->parent;
741 : 3 : dst_state->first_insn_idx = src->first_insn_idx;
742 : 3 : dst_state->last_insn_idx = src->last_insn_idx;
743 : 3 : for (i = 0; i <= src->curframe; i++) {
744 : 3 : dst = dst_state->frame[i];
745 : 3 : if (!dst) {
746 : 3 : dst = kzalloc(sizeof(*dst), GFP_KERNEL);
747 : 3 : if (!dst)
748 : : return -ENOMEM;
749 : 3 : dst_state->frame[i] = dst;
750 : : }
751 : 3 : err = copy_func_state(dst, src->frame[i]);
752 : 3 : if (err)
753 : 0 : return err;
754 : : }
755 : : return 0;
756 : : }
757 : :
758 : 3 : static void update_branch_counts(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_verifier_state *st)
759 : : {
760 : 3 : while (st) {
761 : 3 : u32 br = --st->branches;
762 : :
763 : : /* WARN_ON(br > 1) technically makes sense here,
764 : : * but see comment in push_stack(), hence:
765 : : */
766 : 3 : WARN_ONCE((int)br < 0,
767 : : "BUG update_branch_counts:branches_to_explore=%d\n",
768 : : br);
769 : 3 : if (br)
770 : : break;
771 : 3 : st = st->parent;
772 : : }
773 : 3 : }
774 : :
775 : 3 : static int pop_stack(struct bpf_verifier_env *env, int *prev_insn_idx,
776 : : int *insn_idx)
777 : : {
778 : 3 : struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
779 : 3 : struct bpf_verifier_stack_elem *elem, *head = env->head;
780 : : int err;
781 : :
782 : 3 : if (env->head == NULL)
783 : : return -ENOENT;
784 : :
785 : 3 : if (cur) {
786 : 3 : err = copy_verifier_state(cur, &head->st);
787 : 3 : if (err)
788 : : return err;
789 : : }
790 : 3 : if (insn_idx)
791 : 3 : *insn_idx = head->insn_idx;
792 : 3 : if (prev_insn_idx)
793 : 3 : *prev_insn_idx = head->prev_insn_idx;
794 : 3 : elem = head->next;
795 : 3 : free_verifier_state(&head->st, false);
796 : 3 : kfree(head);
797 : 3 : env->head = elem;
798 : 3 : env->stack_size--;
799 : 3 : return 0;
800 : : }
801 : :
802 : 3 : static struct bpf_verifier_state *push_stack(struct bpf_verifier_env *env,
803 : : int insn_idx, int prev_insn_idx,
804 : : bool speculative)
805 : : {
806 : 3 : struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
807 : : struct bpf_verifier_stack_elem *elem;
808 : : int err;
809 : :
810 : 3 : elem = kzalloc(sizeof(struct bpf_verifier_stack_elem), GFP_KERNEL);
811 : 3 : if (!elem)
812 : : goto err;
813 : :
814 : 3 : elem->insn_idx = insn_idx;
815 : 3 : elem->prev_insn_idx = prev_insn_idx;
816 : 3 : elem->next = env->head;
817 : 3 : env->head = elem;
818 : 3 : env->stack_size++;
819 : 3 : err = copy_verifier_state(&elem->st, cur);
820 : 3 : if (err)
821 : : goto err;
822 : 3 : elem->st.speculative |= speculative;
823 : 3 : if (env->stack_size > BPF_COMPLEXITY_LIMIT_JMP_SEQ) {
824 : 0 : verbose(env, "The sequence of %d jumps is too complex.\n",
825 : : env->stack_size);
826 : 0 : goto err;
827 : : }
828 : 3 : if (elem->st.parent) {
829 : 3 : ++elem->st.parent->branches;
830 : : /* WARN_ON(branches > 2) technically makes sense here,
831 : : * but
832 : : * 1. speculative states will bump 'branches' for non-branch
833 : : * instructions
834 : : * 2. is_state_visited() heuristics may decide not to create
835 : : * a new state for a sequence of branches and all such current
836 : : * and cloned states will be pointing to a single parent state
837 : : * which might have large 'branches' count.
838 : : */
839 : : }
840 : 3 : return &elem->st;
841 : : err:
842 : 0 : free_verifier_state(env->cur_state, true);
843 : 0 : env->cur_state = NULL;
844 : : /* pop all elements and return */
845 : 0 : while (!pop_stack(env, NULL, NULL));
846 : : return NULL;
847 : : }
848 : :
849 : : #define CALLER_SAVED_REGS 6
850 : : static const int caller_saved[CALLER_SAVED_REGS] = {
851 : : BPF_REG_0, BPF_REG_1, BPF_REG_2, BPF_REG_3, BPF_REG_4, BPF_REG_5
852 : : };
853 : :
854 : : static void __mark_reg_not_init(const struct bpf_verifier_env *env,
855 : : struct bpf_reg_state *reg);
856 : :
857 : : /* Mark the unknown part of a register (variable offset or scalar value) as
858 : : * known to have the value @imm.
859 : : */
860 : 3 : static void __mark_reg_known(struct bpf_reg_state *reg, u64 imm)
861 : : {
862 : : /* Clear id, off, and union(map_ptr, range) */
863 : 3 : memset(((u8 *)reg) + sizeof(reg->type), 0,
864 : : offsetof(struct bpf_reg_state, var_off) - sizeof(reg->type));
865 : 3 : reg->var_off = tnum_const(imm);
866 : 3 : reg->smin_value = (s64)imm;
867 : 3 : reg->smax_value = (s64)imm;
868 : 3 : reg->umin_value = imm;
869 : 3 : reg->umax_value = imm;
870 : 3 : }
871 : :
872 : : /* Mark the 'variable offset' part of a register as zero. This should be
873 : : * used only on registers holding a pointer type.
874 : : */
875 : : static void __mark_reg_known_zero(struct bpf_reg_state *reg)
876 : : {
877 : 3 : __mark_reg_known(reg, 0);
878 : : }
879 : :
880 : : static void __mark_reg_const_zero(struct bpf_reg_state *reg)
881 : : {
882 : 0 : __mark_reg_known(reg, 0);
883 : 0 : reg->type = SCALAR_VALUE;
884 : : }
885 : :
886 : 3 : static void mark_reg_known_zero(struct bpf_verifier_env *env,
887 : : struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
888 : : {
889 : 3 : if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
890 : 0 : verbose(env, "mark_reg_known_zero(regs, %u)\n", regno);
891 : : /* Something bad happened, let's kill all regs */
892 : 0 : for (regno = 0; regno < MAX_BPF_REG; regno++)
893 : 0 : __mark_reg_not_init(env, regs + regno);
894 : 3 : return;
895 : : }
896 : 3 : __mark_reg_known_zero(regs + regno);
897 : : }
898 : :
899 : : static bool reg_is_pkt_pointer(const struct bpf_reg_state *reg)
900 : : {
901 : 0 : return type_is_pkt_pointer(reg->type);
902 : : }
903 : :
904 : : static bool reg_is_pkt_pointer_any(const struct bpf_reg_state *reg)
905 : : {
906 : 0 : return reg_is_pkt_pointer(reg) ||
907 : : reg->type == PTR_TO_PACKET_END;
908 : : }
909 : :
910 : : /* Unmodified PTR_TO_PACKET[_META,_END] register from ctx access. */
911 : 0 : static bool reg_is_init_pkt_pointer(const struct bpf_reg_state *reg,
912 : : enum bpf_reg_type which)
913 : : {
914 : : /* The register can already have a range from prior markings.
915 : : * This is fine as long as it hasn't been advanced from its
916 : : * origin.
917 : : */
918 : 0 : return reg->type == which &&
919 : 0 : reg->id == 0 &&
920 : 0 : reg->off == 0 &&
921 : : tnum_equals_const(reg->var_off, 0);
922 : : }
923 : :
924 : : /* Attempts to improve min/max values based on var_off information */
925 : 3 : static void __update_reg_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
926 : : {
927 : : /* min signed is max(sign bit) | min(other bits) */
928 : 3 : reg->smin_value = max_t(s64, reg->smin_value,
929 : : reg->var_off.value | (reg->var_off.mask & S64_MIN));
930 : : /* max signed is min(sign bit) | max(other bits) */
931 : 3 : reg->smax_value = min_t(s64, reg->smax_value,
932 : : reg->var_off.value | (reg->var_off.mask & S64_MAX));
933 : 3 : reg->umin_value = max(reg->umin_value, reg->var_off.value);
934 : 3 : reg->umax_value = min(reg->umax_value,
935 : : reg->var_off.value | reg->var_off.mask);
936 : 3 : }
937 : :
938 : : /* Uses signed min/max values to inform unsigned, and vice-versa */
939 : 3 : static void __reg_deduce_bounds(struct bpf_reg_state *reg)
940 : : {
941 : : /* Learn sign from signed bounds.
942 : : * If we cannot cross the sign boundary, then signed and unsigned bounds
943 : : * are the same, so combine. This works even in the negative case, e.g.
944 : : * -3 s<= x s<= -1 implies 0xf...fd u<= x u<= 0xf...ff.
945 : : */
946 : 3 : if (reg->smin_value >= 0 || reg->smax_value < 0) {
947 : 3 : reg->smin_value = reg->umin_value = max_t(u64, reg->smin_value,
948 : : reg->umin_value);
949 : 3 : reg->smax_value = reg->umax_value = min_t(u64, reg->smax_value,
950 : : reg->umax_value);
951 : 3 : return;
952 : : }
953 : : /* Learn sign from unsigned bounds. Signed bounds cross the sign
954 : : * boundary, so we must be careful.
955 : : */
956 : 0 : if ((s64)reg->umax_value >= 0) {
957 : : /* Positive. We can't learn anything from the smin, but smax
958 : : * is positive, hence safe.
959 : : */
960 : 0 : reg->smin_value = reg->umin_value;
961 : 0 : reg->smax_value = reg->umax_value = min_t(u64, reg->smax_value,
962 : : reg->umax_value);
963 : 0 : } else if ((s64)reg->umin_value < 0) {
964 : : /* Negative. We can't learn anything from the smax, but smin
965 : : * is negative, hence safe.
966 : : */
967 : 0 : reg->smin_value = reg->umin_value = max_t(u64, reg->smin_value,
968 : : reg->umin_value);
969 : 0 : reg->smax_value = reg->umax_value;
970 : : }
971 : : }
972 : :
973 : : /* Attempts to improve var_off based on unsigned min/max information */
974 : 3 : static void __reg_bound_offset(struct bpf_reg_state *reg)
975 : : {
976 : 3 : reg->var_off = tnum_intersect(reg->var_off,
977 : : tnum_range(reg->umin_value,
978 : : reg->umax_value));
979 : 3 : }
980 : :
981 : : /* Reset the min/max bounds of a register */
982 : : static void __mark_reg_unbounded(struct bpf_reg_state *reg)
983 : : {
984 : 3 : reg->smin_value = S64_MIN;
985 : 3 : reg->smax_value = S64_MAX;
986 : 3 : reg->umin_value = 0;
987 : 3 : reg->umax_value = U64_MAX;
988 : : }
989 : :
990 : : /* Mark a register as having a completely unknown (scalar) value. */
991 : 3 : static void __mark_reg_unknown(const struct bpf_verifier_env *env,
992 : : struct bpf_reg_state *reg)
993 : : {
994 : : /*
995 : : * Clear type, id, off, and union(map_ptr, range) and
996 : : * padding between 'type' and union
997 : : */
998 : 3 : memset(reg, 0, offsetof(struct bpf_reg_state, var_off));
999 : 3 : reg->type = SCALAR_VALUE;
1000 : 3 : reg->var_off = tnum_unknown;
1001 : 3 : reg->frameno = 0;
1002 : 3 : reg->precise = env->subprog_cnt > 1 || !env->allow_ptr_leaks ?
1003 : 3 : true : false;
1004 : : __mark_reg_unbounded(reg);
1005 : 3 : }
1006 : :
1007 : 3 : static void mark_reg_unknown(struct bpf_verifier_env *env,
1008 : : struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
1009 : : {
1010 : 3 : if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
1011 : 0 : verbose(env, "mark_reg_unknown(regs, %u)\n", regno);
1012 : : /* Something bad happened, let's kill all regs except FP */
1013 : 0 : for (regno = 0; regno < BPF_REG_FP; regno++)
1014 : 0 : __mark_reg_not_init(env, regs + regno);
1015 : 3 : return;
1016 : : }
1017 : 3 : __mark_reg_unknown(env, regs + regno);
1018 : : }
1019 : :
1020 : : static void __mark_reg_not_init(const struct bpf_verifier_env *env,
1021 : : struct bpf_reg_state *reg)
1022 : : {
1023 : 3 : __mark_reg_unknown(env, reg);
1024 : 3 : reg->type = NOT_INIT;
1025 : : }
1026 : :
1027 : 3 : static void mark_reg_not_init(struct bpf_verifier_env *env,
1028 : : struct bpf_reg_state *regs, u32 regno)
1029 : : {
1030 : 3 : if (WARN_ON(regno >= MAX_BPF_REG)) {
1031 : 0 : verbose(env, "mark_reg_not_init(regs, %u)\n", regno);
1032 : : /* Something bad happened, let's kill all regs except FP */
1033 : 0 : for (regno = 0; regno < BPF_REG_FP; regno++)
1034 : 0 : __mark_reg_not_init(env, regs + regno);
1035 : 3 : return;
1036 : : }
1037 : 3 : __mark_reg_not_init(env, regs + regno);
1038 : : }
1039 : :
1040 : : #define DEF_NOT_SUBREG (0)
1041 : 3 : static void init_reg_state(struct bpf_verifier_env *env,
1042 : : struct bpf_func_state *state)
1043 : : {
1044 : 3 : struct bpf_reg_state *regs = state->regs;
1045 : : int i;
1046 : :
1047 : 3 : for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++) {
1048 : 3 : mark_reg_not_init(env, regs, i);
1049 : 3 : regs[i].live = REG_LIVE_NONE;
1050 : 3 : regs[i].parent = NULL;
1051 : 3 : regs[i].subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
1052 : : }
1053 : :
1054 : : /* frame pointer */
1055 : 3 : regs[BPF_REG_FP].type = PTR_TO_STACK;
1056 : 3 : mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_FP);
1057 : 3 : regs[BPF_REG_FP].frameno = state->frameno;
1058 : :
1059 : : /* 1st arg to a function */
1060 : 3 : regs[BPF_REG_1].type = PTR_TO_CTX;
1061 : 3 : mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_1);
1062 : 3 : }
1063 : :
1064 : : #define BPF_MAIN_FUNC (-1)
1065 : : static void init_func_state(struct bpf_verifier_env *env,
1066 : : struct bpf_func_state *state,
1067 : : int callsite, int frameno, int subprogno)
1068 : : {
1069 : 3 : state->callsite = callsite;
1070 : 3 : state->frameno = frameno;
1071 : 3 : state->subprogno = subprogno;
1072 : 3 : init_reg_state(env, state);
1073 : : }
1074 : :
1075 : : enum reg_arg_type {
1076 : : SRC_OP, /* register is used as source operand */
1077 : : DST_OP, /* register is used as destination operand */
1078 : : DST_OP_NO_MARK /* same as above, check only, don't mark */
1079 : : };
1080 : :
1081 : 0 : static int cmp_subprogs(const void *a, const void *b)
1082 : : {
1083 : 0 : return ((struct bpf_subprog_info *)a)->start -
1084 : 0 : ((struct bpf_subprog_info *)b)->start;
1085 : : }
1086 : :
1087 : 3 : static int find_subprog(struct bpf_verifier_env *env, int off)
1088 : : {
1089 : : struct bpf_subprog_info *p;
1090 : :
1091 : 3 : p = bsearch(&off, env->subprog_info, env->subprog_cnt,
1092 : : sizeof(env->subprog_info[0]), cmp_subprogs);
1093 : 3 : if (!p)
1094 : : return -ENOENT;
1095 : 0 : return p - env->subprog_info;
1096 : :
1097 : : }
1098 : :
1099 : 3 : static int add_subprog(struct bpf_verifier_env *env, int off)
1100 : : {
1101 : 3 : int insn_cnt = env->prog->len;
1102 : : int ret;
1103 : :
1104 : 3 : if (off >= insn_cnt || off < 0) {
1105 : 0 : verbose(env, "call to invalid destination\n");
1106 : 0 : return -EINVAL;
1107 : : }
1108 : 3 : ret = find_subprog(env, off);
1109 : 3 : if (ret >= 0)
1110 : : return 0;
1111 : 3 : if (env->subprog_cnt >= BPF_MAX_SUBPROGS) {
1112 : 0 : verbose(env, "too many subprograms\n");
1113 : 0 : return -E2BIG;
1114 : : }
1115 : 3 : env->subprog_info[env->subprog_cnt++].start = off;
1116 : 3 : sort(env->subprog_info, env->subprog_cnt,
1117 : : sizeof(env->subprog_info[0]), cmp_subprogs, NULL);
1118 : 3 : return 0;
1119 : : }
1120 : :
1121 : 3 : static int check_subprogs(struct bpf_verifier_env *env)
1122 : : {
1123 : : int i, ret, subprog_start, subprog_end, off, cur_subprog = 0;
1124 : 3 : struct bpf_subprog_info *subprog = env->subprog_info;
1125 : 3 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
1126 : 3 : int insn_cnt = env->prog->len;
1127 : :
1128 : : /* Add entry function. */
1129 : 3 : ret = add_subprog(env, 0);
1130 : 3 : if (ret < 0)
1131 : : return ret;
1132 : :
1133 : : /* determine subprog starts. The end is one before the next starts */
1134 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
1135 : 3 : if (insn[i].code != (BPF_JMP | BPF_CALL))
1136 : 3 : continue;
1137 : 3 : if (insn[i].src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
1138 : 3 : continue;
1139 : 0 : if (!env->allow_ptr_leaks) {
1140 : 0 : verbose(env, "function calls to other bpf functions are allowed for root only\n");
1141 : 0 : return -EPERM;
1142 : : }
1143 : 0 : ret = add_subprog(env, i + insn[i].imm + 1);
1144 : 0 : if (ret < 0)
1145 : 0 : return ret;
1146 : : }
1147 : :
1148 : : /* Add a fake 'exit' subprog which could simplify subprog iteration
1149 : : * logic. 'subprog_cnt' should not be increased.
1150 : : */
1151 : 3 : subprog[env->subprog_cnt].start = insn_cnt;
1152 : :
1153 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
1154 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++)
1155 : 0 : verbose(env, "func#%d @%d\n", i, subprog[i].start);
1156 : :
1157 : : /* now check that all jumps are within the same subprog */
1158 : 3 : subprog_start = subprog[cur_subprog].start;
1159 : 3 : subprog_end = subprog[cur_subprog + 1].start;
1160 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
1161 : 3 : u8 code = insn[i].code;
1162 : :
1163 : 3 : if (BPF_CLASS(code) != BPF_JMP && BPF_CLASS(code) != BPF_JMP32)
1164 : : goto next;
1165 : 3 : if (BPF_OP(code) == BPF_EXIT || BPF_OP(code) == BPF_CALL)
1166 : : goto next;
1167 : 3 : off = i + insn[i].off + 1;
1168 : 3 : if (off < subprog_start || off >= subprog_end) {
1169 : 0 : verbose(env, "jump out of range from insn %d to %d\n", i, off);
1170 : 0 : return -EINVAL;
1171 : : }
1172 : : next:
1173 : 3 : if (i == subprog_end - 1) {
1174 : : /* to avoid fall-through from one subprog into another
1175 : : * the last insn of the subprog should be either exit
1176 : : * or unconditional jump back
1177 : : */
1178 : 3 : if (code != (BPF_JMP | BPF_EXIT) &&
1179 : 3 : code != (BPF_JMP | BPF_JA)) {
1180 : 0 : verbose(env, "last insn is not an exit or jmp\n");
1181 : 0 : return -EINVAL;
1182 : : }
1183 : : subprog_start = subprog_end;
1184 : 3 : cur_subprog++;
1185 : 3 : if (cur_subprog < env->subprog_cnt)
1186 : 0 : subprog_end = subprog[cur_subprog + 1].start;
1187 : : }
1188 : : }
1189 : : return 0;
1190 : : }
1191 : :
1192 : : /* Parentage chain of this register (or stack slot) should take care of all
1193 : : * issues like callee-saved registers, stack slot allocation time, etc.
1194 : : */
1195 : 3 : static int mark_reg_read(struct bpf_verifier_env *env,
1196 : : const struct bpf_reg_state *state,
1197 : : struct bpf_reg_state *parent, u8 flag)
1198 : : {
1199 : 3 : bool writes = parent == state->parent; /* Observe write marks */
1200 : : int cnt = 0;
1201 : :
1202 : 3 : while (parent) {
1203 : : /* if read wasn't screened by an earlier write ... */
1204 : 3 : if (writes && state->live & REG_LIVE_WRITTEN)
1205 : : break;
1206 : 3 : if (parent->live & REG_LIVE_DONE) {
1207 : 0 : verbose(env, "verifier BUG type %s var_off %lld off %d\n",
1208 : 0 : reg_type_str[parent->type],
1209 : : parent->var_off.value, parent->off);
1210 : 0 : return -EFAULT;
1211 : : }
1212 : : /* The first condition is more likely to be true than the
1213 : : * second, checked it first.
1214 : : */
1215 : 3 : if ((parent->live & REG_LIVE_READ) == flag ||
1216 : 3 : parent->live & REG_LIVE_READ64)
1217 : : /* The parentage chain never changes and
1218 : : * this parent was already marked as LIVE_READ.
1219 : : * There is no need to keep walking the chain again and
1220 : : * keep re-marking all parents as LIVE_READ.
1221 : : * This case happens when the same register is read
1222 : : * multiple times without writes into it in-between.
1223 : : * Also, if parent has the stronger REG_LIVE_READ64 set,
1224 : : * then no need to set the weak REG_LIVE_READ32.
1225 : : */
1226 : : break;
1227 : : /* ... then we depend on parent's value */
1228 : 3 : parent->live |= flag;
1229 : : /* REG_LIVE_READ64 overrides REG_LIVE_READ32. */
1230 : 3 : if (flag == REG_LIVE_READ64)
1231 : 3 : parent->live &= ~REG_LIVE_READ32;
1232 : : state = parent;
1233 : 3 : parent = state->parent;
1234 : : writes = true;
1235 : 3 : cnt++;
1236 : : }
1237 : :
1238 : 3 : if (env->longest_mark_read_walk < cnt)
1239 : 3 : env->longest_mark_read_walk = cnt;
1240 : : return 0;
1241 : : }
1242 : :
1243 : : /* This function is supposed to be used by the following 32-bit optimization
1244 : : * code only. It returns TRUE if the source or destination register operates
1245 : : * on 64-bit, otherwise return FALSE.
1246 : : */
1247 : 3 : static bool is_reg64(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
1248 : : u32 regno, struct bpf_reg_state *reg, enum reg_arg_type t)
1249 : : {
1250 : : u8 code, class, op;
1251 : :
1252 : 3 : code = insn->code;
1253 : 3 : class = BPF_CLASS(code);
1254 : 3 : op = BPF_OP(code);
1255 : 3 : if (class == BPF_JMP) {
1256 : : /* BPF_EXIT for "main" will reach here. Return TRUE
1257 : : * conservatively.
1258 : : */
1259 : 3 : if (op == BPF_EXIT)
1260 : : return true;
1261 : 3 : if (op == BPF_CALL) {
1262 : : /* BPF to BPF call will reach here because of marking
1263 : : * caller saved clobber with DST_OP_NO_MARK for which we
1264 : : * don't care the register def because they are anyway
1265 : : * marked as NOT_INIT already.
1266 : : */
1267 : 3 : if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_CALL)
1268 : : return false;
1269 : : /* Helper call will reach here because of arg type
1270 : : * check, conservatively return TRUE.
1271 : : */
1272 : 3 : if (t == SRC_OP)
1273 : : return true;
1274 : :
1275 : 3 : return false;
1276 : : }
1277 : : }
1278 : :
1279 : 3 : if (class == BPF_ALU64 || class == BPF_JMP ||
1280 : : /* BPF_END always use BPF_ALU class. */
1281 : 3 : (class == BPF_ALU && op == BPF_END && insn->imm == 64))
1282 : : return true;
1283 : :
1284 : 3 : if (class == BPF_ALU || class == BPF_JMP32)
1285 : : return false;
1286 : :
1287 : 3 : if (class == BPF_LDX) {
1288 : 3 : if (t != SRC_OP)
1289 : 3 : return BPF_SIZE(code) == BPF_DW;
1290 : : /* LDX source must be ptr. */
1291 : : return true;
1292 : : }
1293 : :
1294 : 3 : if (class == BPF_STX) {
1295 : 0 : if (reg->type != SCALAR_VALUE)
1296 : : return true;
1297 : 0 : return BPF_SIZE(code) == BPF_DW;
1298 : : }
1299 : :
1300 : 3 : if (class == BPF_LD) {
1301 : 3 : u8 mode = BPF_MODE(code);
1302 : :
1303 : : /* LD_IMM64 */
1304 : 3 : if (mode == BPF_IMM)
1305 : : return true;
1306 : :
1307 : : /* Both LD_IND and LD_ABS return 32-bit data. */
1308 : 0 : if (t != SRC_OP)
1309 : : return false;
1310 : :
1311 : : /* Implicit ctx ptr. */
1312 : : if (regno == BPF_REG_6)
1313 : : return true;
1314 : :
1315 : : /* Explicit source could be any width. */
1316 : : return true;
1317 : : }
1318 : :
1319 : : if (class == BPF_ST)
1320 : : /* The only source register for BPF_ST is a ptr. */
1321 : : return true;
1322 : :
1323 : : /* Conservatively return true at default. */
1324 : : return true;
1325 : : }
1326 : :
1327 : : /* Return TRUE if INSN doesn't have explicit value define. */
1328 : : static bool insn_no_def(struct bpf_insn *insn)
1329 : : {
1330 : 3 : u8 class = BPF_CLASS(insn->code);
1331 : :
1332 : 3 : return (class == BPF_JMP || class == BPF_JMP32 ||
1333 : 3 : class == BPF_STX || class == BPF_ST);
1334 : : }
1335 : :
1336 : : /* Return TRUE if INSN has defined any 32-bit value explicitly. */
1337 : 3 : static bool insn_has_def32(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
1338 : : {
1339 : 3 : if (insn_no_def(insn))
1340 : : return false;
1341 : :
1342 : 3 : return !is_reg64(env, insn, insn->dst_reg, NULL, DST_OP);
1343 : : }
1344 : :
1345 : : static void mark_insn_zext(struct bpf_verifier_env *env,
1346 : : struct bpf_reg_state *reg)
1347 : : {
1348 : 3 : s32 def_idx = reg->subreg_def;
1349 : :
1350 : 3 : if (def_idx == DEF_NOT_SUBREG)
1351 : : return;
1352 : :
1353 : 3 : env->insn_aux_data[def_idx - 1].zext_dst = true;
1354 : : /* The dst will be zero extended, so won't be sub-register anymore. */
1355 : 3 : reg->subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
1356 : : }
1357 : :
1358 : 3 : static int check_reg_arg(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
1359 : : enum reg_arg_type t)
1360 : : {
1361 : 3 : struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
1362 : 3 : struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
1363 : 3 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi + env->insn_idx;
1364 : 3 : struct bpf_reg_state *reg, *regs = state->regs;
1365 : : bool rw64;
1366 : :
1367 : 3 : if (regno >= MAX_BPF_REG) {
1368 : 0 : verbose(env, "R%d is invalid\n", regno);
1369 : 0 : return -EINVAL;
1370 : : }
1371 : :
1372 : 3 : reg = ®s[regno];
1373 : 3 : rw64 = is_reg64(env, insn, regno, reg, t);
1374 : 3 : if (t == SRC_OP) {
1375 : : /* check whether register used as source operand can be read */
1376 : 3 : if (reg->type == NOT_INIT) {
1377 : 0 : verbose(env, "R%d !read_ok\n", regno);
1378 : 0 : return -EACCES;
1379 : : }
1380 : : /* We don't need to worry about FP liveness because it's read-only */
1381 : 3 : if (regno == BPF_REG_FP)
1382 : : return 0;
1383 : :
1384 : 3 : if (rw64)
1385 : : mark_insn_zext(env, reg);
1386 : :
1387 : 3 : return mark_reg_read(env, reg, reg->parent,
1388 : : rw64 ? REG_LIVE_READ64 : REG_LIVE_READ32);
1389 : : } else {
1390 : : /* check whether register used as dest operand can be written to */
1391 : 3 : if (regno == BPF_REG_FP) {
1392 : 0 : verbose(env, "frame pointer is read only\n");
1393 : 0 : return -EACCES;
1394 : : }
1395 : 3 : reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
1396 : 3 : reg->subreg_def = rw64 ? DEF_NOT_SUBREG : env->insn_idx + 1;
1397 : 3 : if (t == DST_OP)
1398 : 3 : mark_reg_unknown(env, regs, regno);
1399 : : }
1400 : : return 0;
1401 : : }
1402 : :
1403 : : /* for any branch, call, exit record the history of jmps in the given state */
1404 : 3 : static int push_jmp_history(struct bpf_verifier_env *env,
1405 : : struct bpf_verifier_state *cur)
1406 : : {
1407 : 3 : u32 cnt = cur->jmp_history_cnt;
1408 : : struct bpf_idx_pair *p;
1409 : :
1410 : 3 : cnt++;
1411 : 3 : p = krealloc(cur->jmp_history, cnt * sizeof(*p), GFP_USER);
1412 : 3 : if (!p)
1413 : : return -ENOMEM;
1414 : 3 : p[cnt - 1].idx = env->insn_idx;
1415 : 3 : p[cnt - 1].prev_idx = env->prev_insn_idx;
1416 : 3 : cur->jmp_history = p;
1417 : 3 : cur->jmp_history_cnt = cnt;
1418 : 3 : return 0;
1419 : : }
1420 : :
1421 : : /* Backtrack one insn at a time. If idx is not at the top of recorded
1422 : : * history then previous instruction came from straight line execution.
1423 : : */
1424 : : static int get_prev_insn_idx(struct bpf_verifier_state *st, int i,
1425 : : u32 *history)
1426 : : {
1427 : : u32 cnt = *history;
1428 : :
1429 : 3 : if (cnt && st->jmp_history[cnt - 1].idx == i) {
1430 : 3 : i = st->jmp_history[cnt - 1].prev_idx;
1431 : 3 : (*history)--;
1432 : : } else {
1433 : 3 : i--;
1434 : : }
1435 : : return i;
1436 : : }
1437 : :
1438 : : /* For given verifier state backtrack_insn() is called from the last insn to
1439 : : * the first insn. Its purpose is to compute a bitmask of registers and
1440 : : * stack slots that needs precision in the parent verifier state.
1441 : : */
1442 : 3 : static int backtrack_insn(struct bpf_verifier_env *env, int idx,
1443 : : u32 *reg_mask, u64 *stack_mask)
1444 : : {
1445 : 3 : const struct bpf_insn_cbs cbs = {
1446 : : .cb_print = verbose,
1447 : : .private_data = env,
1448 : : };
1449 : 3 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi + idx;
1450 : 3 : u8 class = BPF_CLASS(insn->code);
1451 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
1452 : 3 : u8 mode = BPF_MODE(insn->code);
1453 : 3 : u32 dreg = 1u << insn->dst_reg;
1454 : 3 : u32 sreg = 1u << insn->src_reg;
1455 : : u32 spi;
1456 : :
1457 : 3 : if (insn->code == 0)
1458 : : return 0;
1459 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL) {
1460 : 0 : verbose(env, "regs=%x stack=%llx before ", *reg_mask, *stack_mask);
1461 : 0 : verbose(env, "%d: ", idx);
1462 : 0 : print_bpf_insn(&cbs, insn, env->allow_ptr_leaks);
1463 : : }
1464 : :
1465 : 3 : if (class == BPF_ALU || class == BPF_ALU64) {
1466 : 3 : if (!(*reg_mask & dreg))
1467 : : return 0;
1468 : 3 : if (opcode == BPF_MOV) {
1469 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
1470 : : /* dreg = sreg
1471 : : * dreg needs precision after this insn
1472 : : * sreg needs precision before this insn
1473 : : */
1474 : 0 : *reg_mask &= ~dreg;
1475 : 0 : *reg_mask |= sreg;
1476 : : } else {
1477 : : /* dreg = K
1478 : : * dreg needs precision after this insn.
1479 : : * Corresponding register is already marked
1480 : : * as precise=true in this verifier state.
1481 : : * No further markings in parent are necessary
1482 : : */
1483 : 3 : *reg_mask &= ~dreg;
1484 : : }
1485 : : } else {
1486 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
1487 : : /* dreg += sreg
1488 : : * both dreg and sreg need precision
1489 : : * before this insn
1490 : : */
1491 : 0 : *reg_mask |= sreg;
1492 : : } /* else dreg += K
1493 : : * dreg still needs precision before this insn
1494 : : */
1495 : : }
1496 : 3 : } else if (class == BPF_LDX) {
1497 : 3 : if (!(*reg_mask & dreg))
1498 : : return 0;
1499 : 3 : *reg_mask &= ~dreg;
1500 : :
1501 : : /* scalars can only be spilled into stack w/o losing precision.
1502 : : * Load from any other memory can be zero extended.
1503 : : * The desire to keep that precision is already indicated
1504 : : * by 'precise' mark in corresponding register of this state.
1505 : : * No further tracking necessary.
1506 : : */
1507 : 3 : if (insn->src_reg != BPF_REG_FP)
1508 : : return 0;
1509 : 0 : if (BPF_SIZE(insn->code) != BPF_DW)
1510 : : return 0;
1511 : :
1512 : : /* dreg = *(u64 *)[fp - off] was a fill from the stack.
1513 : : * that [fp - off] slot contains scalar that needs to be
1514 : : * tracked with precision
1515 : : */
1516 : 0 : spi = (-insn->off - 1) / BPF_REG_SIZE;
1517 : 0 : if (spi >= 64) {
1518 : 0 : verbose(env, "BUG spi %d\n", spi);
1519 : 0 : WARN_ONCE(1, "verifier backtracking bug");
1520 : : return -EFAULT;
1521 : : }
1522 : 0 : *stack_mask |= 1ull << spi;
1523 : 3 : } else if (class == BPF_STX || class == BPF_ST) {
1524 : 3 : if (*reg_mask & dreg)
1525 : : /* stx & st shouldn't be using _scalar_ dst_reg
1526 : : * to access memory. It means backtracking
1527 : : * encountered a case of pointer subtraction.
1528 : : */
1529 : : return -ENOTSUPP;
1530 : : /* scalars can only be spilled into stack */
1531 : 3 : if (insn->dst_reg != BPF_REG_FP)
1532 : : return 0;
1533 : 0 : if (BPF_SIZE(insn->code) != BPF_DW)
1534 : : return 0;
1535 : 0 : spi = (-insn->off - 1) / BPF_REG_SIZE;
1536 : 0 : if (spi >= 64) {
1537 : 0 : verbose(env, "BUG spi %d\n", spi);
1538 : 0 : WARN_ONCE(1, "verifier backtracking bug");
1539 : : return -EFAULT;
1540 : : }
1541 : 0 : if (!(*stack_mask & (1ull << spi)))
1542 : : return 0;
1543 : 0 : *stack_mask &= ~(1ull << spi);
1544 : 0 : if (class == BPF_STX)
1545 : 0 : *reg_mask |= sreg;
1546 : 3 : } else if (class == BPF_JMP || class == BPF_JMP32) {
1547 : 3 : if (opcode == BPF_CALL) {
1548 : 3 : if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_CALL)
1549 : : return -ENOTSUPP;
1550 : : /* regular helper call sets R0 */
1551 : 3 : *reg_mask &= ~1;
1552 : 3 : if (*reg_mask & 0x3f) {
1553 : : /* if backtracing was looking for registers R1-R5
1554 : : * they should have been found already.
1555 : : */
1556 : 0 : verbose(env, "BUG regs %x\n", *reg_mask);
1557 : 0 : WARN_ONCE(1, "verifier backtracking bug");
1558 : : return -EFAULT;
1559 : : }
1560 : 3 : } else if (opcode == BPF_EXIT) {
1561 : : return -ENOTSUPP;
1562 : : }
1563 : 3 : } else if (class == BPF_LD) {
1564 : 3 : if (!(*reg_mask & dreg))
1565 : : return 0;
1566 : 0 : *reg_mask &= ~dreg;
1567 : : /* It's ld_imm64 or ld_abs or ld_ind.
1568 : : * For ld_imm64 no further tracking of precision
1569 : : * into parent is necessary
1570 : : */
1571 : 0 : if (mode == BPF_IND || mode == BPF_ABS)
1572 : : /* to be analyzed */
1573 : : return -ENOTSUPP;
1574 : : }
1575 : : return 0;
1576 : : }
1577 : :
1578 : : /* the scalar precision tracking algorithm:
1579 : : * . at the start all registers have precise=false.
1580 : : * . scalar ranges are tracked as normal through alu and jmp insns.
1581 : : * . once precise value of the scalar register is used in:
1582 : : * . ptr + scalar alu
1583 : : * . if (scalar cond K|scalar)
1584 : : * . helper_call(.., scalar, ...) where ARG_CONST is expected
1585 : : * backtrack through the verifier states and mark all registers and
1586 : : * stack slots with spilled constants that these scalar regisers
1587 : : * should be precise.
1588 : : * . during state pruning two registers (or spilled stack slots)
1589 : : * are equivalent if both are not precise.
1590 : : *
1591 : : * Note the verifier cannot simply walk register parentage chain,
1592 : : * since many different registers and stack slots could have been
1593 : : * used to compute single precise scalar.
1594 : : *
1595 : : * The approach of starting with precise=true for all registers and then
1596 : : * backtrack to mark a register as not precise when the verifier detects
1597 : : * that program doesn't care about specific value (e.g., when helper
1598 : : * takes register as ARG_ANYTHING parameter) is not safe.
1599 : : *
1600 : : * It's ok to walk single parentage chain of the verifier states.
1601 : : * It's possible that this backtracking will go all the way till 1st insn.
1602 : : * All other branches will be explored for needing precision later.
1603 : : *
1604 : : * The backtracking needs to deal with cases like:
1605 : : * R8=map_value(id=0,off=0,ks=4,vs=1952,imm=0) R9_w=map_value(id=0,off=40,ks=4,vs=1952,imm=0)
1606 : : * r9 -= r8
1607 : : * r5 = r9
1608 : : * if r5 > 0x79f goto pc+7
1609 : : * R5_w=inv(id=0,umax_value=1951,var_off=(0x0; 0x7ff))
1610 : : * r5 += 1
1611 : : * ...
1612 : : * call bpf_perf_event_output#25
1613 : : * where .arg5_type = ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO
1614 : : *
1615 : : * and this case:
1616 : : * r6 = 1
1617 : : * call foo // uses callee's r6 inside to compute r0
1618 : : * r0 += r6
1619 : : * if r0 == 0 goto
1620 : : *
1621 : : * to track above reg_mask/stack_mask needs to be independent for each frame.
1622 : : *
1623 : : * Also if parent's curframe > frame where backtracking started,
1624 : : * the verifier need to mark registers in both frames, otherwise callees
1625 : : * may incorrectly prune callers. This is similar to
1626 : : * commit 7640ead93924 ("bpf: verifier: make sure callees don't prune with caller differences")
1627 : : *
1628 : : * For now backtracking falls back into conservative marking.
1629 : : */
1630 : 0 : static void mark_all_scalars_precise(struct bpf_verifier_env *env,
1631 : : struct bpf_verifier_state *st)
1632 : : {
1633 : : struct bpf_func_state *func;
1634 : : struct bpf_reg_state *reg;
1635 : : int i, j;
1636 : :
1637 : : /* big hammer: mark all scalars precise in this path.
1638 : : * pop_stack may still get !precise scalars.
1639 : : */
1640 : 0 : for (; st; st = st->parent)
1641 : 0 : for (i = 0; i <= st->curframe; i++) {
1642 : 0 : func = st->frame[i];
1643 : 0 : for (j = 0; j < BPF_REG_FP; j++) {
1644 : : reg = &func->regs[j];
1645 : 0 : if (reg->type != SCALAR_VALUE)
1646 : 0 : continue;
1647 : 0 : reg->precise = true;
1648 : : }
1649 : 0 : for (j = 0; j < func->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; j++) {
1650 : 0 : if (func->stack[j].slot_type[0] != STACK_SPILL)
1651 : 0 : continue;
1652 : : reg = &func->stack[j].spilled_ptr;
1653 : 0 : if (reg->type != SCALAR_VALUE)
1654 : 0 : continue;
1655 : 0 : reg->precise = true;
1656 : : }
1657 : : }
1658 : 0 : }
1659 : :
1660 : 3 : static int __mark_chain_precision(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
1661 : : int spi)
1662 : : {
1663 : 3 : struct bpf_verifier_state *st = env->cur_state;
1664 : 3 : int first_idx = st->first_insn_idx;
1665 : 3 : int last_idx = env->insn_idx;
1666 : : struct bpf_func_state *func;
1667 : : struct bpf_reg_state *reg;
1668 : 3 : u32 reg_mask = regno >= 0 ? 1u << regno : 0;
1669 : 3 : u64 stack_mask = spi >= 0 ? 1ull << spi : 0;
1670 : : bool skip_first = true;
1671 : : bool new_marks = false;
1672 : : int i, err;
1673 : :
1674 : 3 : if (!env->allow_ptr_leaks)
1675 : : /* backtracking is root only for now */
1676 : : return 0;
1677 : :
1678 : 3 : func = st->frame[st->curframe];
1679 : 3 : if (regno >= 0) {
1680 : : reg = &func->regs[regno];
1681 : 3 : if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
1682 : 0 : WARN_ONCE(1, "backtracing misuse");
1683 : : return -EFAULT;
1684 : : }
1685 : 3 : if (!reg->precise)
1686 : : new_marks = true;
1687 : : else
1688 : 0 : reg_mask = 0;
1689 : 3 : reg->precise = true;
1690 : : }
1691 : :
1692 : 3 : while (spi >= 0) {
1693 : 0 : if (func->stack[spi].slot_type[0] != STACK_SPILL) {
1694 : 0 : stack_mask = 0;
1695 : 0 : break;
1696 : : }
1697 : : reg = &func->stack[spi].spilled_ptr;
1698 : 0 : if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
1699 : 0 : stack_mask = 0;
1700 : 0 : break;
1701 : : }
1702 : 0 : if (!reg->precise)
1703 : : new_marks = true;
1704 : : else
1705 : 0 : stack_mask = 0;
1706 : 0 : reg->precise = true;
1707 : 0 : break;
1708 : : }
1709 : :
1710 : 3 : if (!new_marks)
1711 : : return 0;
1712 : 3 : if (!reg_mask && !stack_mask)
1713 : : return 0;
1714 : : for (;;) {
1715 : : DECLARE_BITMAP(mask, 64);
1716 : 3 : u32 history = st->jmp_history_cnt;
1717 : :
1718 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL)
1719 : 0 : verbose(env, "last_idx %d first_idx %d\n", last_idx, first_idx);
1720 : : for (i = last_idx;;) {
1721 : 3 : if (skip_first) {
1722 : : err = 0;
1723 : : skip_first = false;
1724 : : } else {
1725 : 3 : err = backtrack_insn(env, i, ®_mask, &stack_mask);
1726 : : }
1727 : 3 : if (err == -ENOTSUPP) {
1728 : 0 : mark_all_scalars_precise(env, st);
1729 : 0 : return 0;
1730 : 3 : } else if (err) {
1731 : 0 : return err;
1732 : : }
1733 : 3 : if (!reg_mask && !stack_mask)
1734 : : /* Found assignment(s) into tracked register in this state.
1735 : : * Since this state is already marked, just return.
1736 : : * Nothing to be tracked further in the parent state.
1737 : : */
1738 : : return 0;
1739 : 3 : if (i == first_idx)
1740 : : break;
1741 : : i = get_prev_insn_idx(st, i, &history);
1742 : 3 : if (i >= env->prog->len) {
1743 : : /* This can happen if backtracking reached insn 0
1744 : : * and there are still reg_mask or stack_mask
1745 : : * to backtrack.
1746 : : * It means the backtracking missed the spot where
1747 : : * particular register was initialized with a constant.
1748 : : */
1749 : 0 : verbose(env, "BUG backtracking idx %d\n", i);
1750 : 0 : WARN_ONCE(1, "verifier backtracking bug");
1751 : : return -EFAULT;
1752 : : }
1753 : : }
1754 : 3 : st = st->parent;
1755 : 3 : if (!st)
1756 : : break;
1757 : :
1758 : : new_marks = false;
1759 : 3 : func = st->frame[st->curframe];
1760 : 3 : bitmap_from_u64(mask, reg_mask);
1761 : 3 : for_each_set_bit(i, mask, 32) {
1762 : : reg = &func->regs[i];
1763 : 3 : if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
1764 : 0 : reg_mask &= ~(1u << i);
1765 : 0 : continue;
1766 : : }
1767 : 3 : if (!reg->precise)
1768 : : new_marks = true;
1769 : 3 : reg->precise = true;
1770 : : }
1771 : :
1772 : 3 : bitmap_from_u64(mask, stack_mask);
1773 : 3 : for_each_set_bit(i, mask, 64) {
1774 : 0 : if (i >= func->allocated_stack / BPF_REG_SIZE) {
1775 : : /* the sequence of instructions:
1776 : : * 2: (bf) r3 = r10
1777 : : * 3: (7b) *(u64 *)(r3 -8) = r0
1778 : : * 4: (79) r4 = *(u64 *)(r10 -8)
1779 : : * doesn't contain jmps. It's backtracked
1780 : : * as a single block.
1781 : : * During backtracking insn 3 is not recognized as
1782 : : * stack access, so at the end of backtracking
1783 : : * stack slot fp-8 is still marked in stack_mask.
1784 : : * However the parent state may not have accessed
1785 : : * fp-8 and it's "unallocated" stack space.
1786 : : * In such case fallback to conservative.
1787 : : */
1788 : 0 : mark_all_scalars_precise(env, st);
1789 : 0 : return 0;
1790 : : }
1791 : :
1792 : 0 : if (func->stack[i].slot_type[0] != STACK_SPILL) {
1793 : 0 : stack_mask &= ~(1ull << i);
1794 : 0 : continue;
1795 : : }
1796 : : reg = &func->stack[i].spilled_ptr;
1797 : 0 : if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
1798 : 0 : stack_mask &= ~(1ull << i);
1799 : 0 : continue;
1800 : : }
1801 : 0 : if (!reg->precise)
1802 : : new_marks = true;
1803 : 0 : reg->precise = true;
1804 : : }
1805 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL) {
1806 : 0 : print_verifier_state(env, func);
1807 : 0 : verbose(env, "parent %s regs=%x stack=%llx marks\n",
1808 : : new_marks ? "didn't have" : "already had",
1809 : : reg_mask, stack_mask);
1810 : : }
1811 : :
1812 : 3 : if (!reg_mask && !stack_mask)
1813 : : break;
1814 : 3 : if (!new_marks)
1815 : : break;
1816 : :
1817 : 3 : last_idx = st->last_insn_idx;
1818 : 3 : first_idx = st->first_insn_idx;
1819 : 3 : }
1820 : 3 : return 0;
1821 : : }
1822 : :
1823 : : static int mark_chain_precision(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
1824 : : {
1825 : 3 : return __mark_chain_precision(env, regno, -1);
1826 : : }
1827 : :
1828 : : static int mark_chain_precision_stack(struct bpf_verifier_env *env, int spi)
1829 : : {
1830 : 0 : return __mark_chain_precision(env, -1, spi);
1831 : : }
1832 : :
1833 : : static bool is_spillable_regtype(enum bpf_reg_type type)
1834 : : {
1835 : 0 : switch (type) {
1836 : : case PTR_TO_MAP_VALUE:
1837 : : case PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL:
1838 : : case PTR_TO_STACK:
1839 : : case PTR_TO_CTX:
1840 : : case PTR_TO_PACKET:
1841 : : case PTR_TO_PACKET_META:
1842 : : case PTR_TO_PACKET_END:
1843 : : case PTR_TO_FLOW_KEYS:
1844 : : case CONST_PTR_TO_MAP:
1845 : : case PTR_TO_SOCKET:
1846 : : case PTR_TO_SOCKET_OR_NULL:
1847 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON:
1848 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL:
1849 : : case PTR_TO_TCP_SOCK:
1850 : : case PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL:
1851 : : case PTR_TO_XDP_SOCK:
1852 : : return true;
1853 : : default:
1854 : : return false;
1855 : : }
1856 : : }
1857 : :
1858 : : /* Does this register contain a constant zero? */
1859 : : static bool register_is_null(struct bpf_reg_state *reg)
1860 : : {
1861 : 3 : return reg->type == SCALAR_VALUE && tnum_equals_const(reg->var_off, 0);
1862 : : }
1863 : :
1864 : : static bool register_is_const(struct bpf_reg_state *reg)
1865 : : {
1866 : 0 : return reg->type == SCALAR_VALUE && tnum_is_const(reg->var_off);
1867 : : }
1868 : :
1869 : : static bool __is_pointer_value(bool allow_ptr_leaks,
1870 : : const struct bpf_reg_state *reg)
1871 : : {
1872 : 3 : if (allow_ptr_leaks)
1873 : : return false;
1874 : :
1875 : 3 : return reg->type != SCALAR_VALUE;
1876 : : }
1877 : :
1878 : 0 : static void save_register_state(struct bpf_func_state *state,
1879 : : int spi, struct bpf_reg_state *reg)
1880 : : {
1881 : : int i;
1882 : :
1883 : 0 : state->stack[spi].spilled_ptr = *reg;
1884 : 0 : state->stack[spi].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;
1885 : :
1886 : 0 : for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
1887 : 0 : state->stack[spi].slot_type[i] = STACK_SPILL;
1888 : 0 : }
1889 : :
1890 : : /* check_stack_read/write functions track spill/fill of registers,
1891 : : * stack boundary and alignment are checked in check_mem_access()
1892 : : */
1893 : 3 : static int check_stack_write(struct bpf_verifier_env *env,
1894 : : struct bpf_func_state *state, /* func where register points to */
1895 : : int off, int size, int value_regno, int insn_idx)
1896 : : {
1897 : : struct bpf_func_state *cur; /* state of the current function */
1898 : 3 : int i, slot = -off - 1, spi = slot / BPF_REG_SIZE, err;
1899 : 3 : u32 dst_reg = env->prog->insnsi[insn_idx].dst_reg;
1900 : : struct bpf_reg_state *reg = NULL;
1901 : :
1902 : 3 : err = realloc_func_state(state, round_up(slot + 1, BPF_REG_SIZE),
1903 : : state->acquired_refs, true);
1904 : 3 : if (err)
1905 : : return err;
1906 : : /* caller checked that off % size == 0 and -MAX_BPF_STACK <= off < 0,
1907 : : * so it's aligned access and [off, off + size) are within stack limits
1908 : : */
1909 : 3 : if (!env->allow_ptr_leaks &&
1910 : 0 : state->stack[spi].slot_type[0] == STACK_SPILL &&
1911 : : size != BPF_REG_SIZE) {
1912 : 0 : verbose(env, "attempt to corrupt spilled pointer on stack\n");
1913 : 0 : return -EACCES;
1914 : : }
1915 : :
1916 : 3 : cur = env->cur_state->frame[env->cur_state->curframe];
1917 : 3 : if (value_regno >= 0)
1918 : 0 : reg = &cur->regs[value_regno];
1919 : :
1920 : 3 : if (reg && size == BPF_REG_SIZE && register_is_const(reg) &&
1921 : 0 : !register_is_null(reg) && env->allow_ptr_leaks) {
1922 : 0 : if (dst_reg != BPF_REG_FP) {
1923 : : /* The backtracking logic can only recognize explicit
1924 : : * stack slot address like [fp - 8]. Other spill of
1925 : : * scalar via different register has to be conervative.
1926 : : * Backtrack from here and mark all registers as precise
1927 : : * that contributed into 'reg' being a constant.
1928 : : */
1929 : : err = mark_chain_precision(env, value_regno);
1930 : 0 : if (err)
1931 : : return err;
1932 : : }
1933 : 0 : save_register_state(state, spi, reg);
1934 : 3 : } else if (reg && is_spillable_regtype(reg->type)) {
1935 : : /* register containing pointer is being spilled into stack */
1936 : 0 : if (size != BPF_REG_SIZE) {
1937 : 0 : verbose_linfo(env, insn_idx, "; ");
1938 : 0 : verbose(env, "invalid size of register spill\n");
1939 : 0 : return -EACCES;
1940 : : }
1941 : :
1942 : 0 : if (state != cur && reg->type == PTR_TO_STACK) {
1943 : 0 : verbose(env, "cannot spill pointers to stack into stack frame of the caller\n");
1944 : 0 : return -EINVAL;
1945 : : }
1946 : :
1947 : 0 : if (!env->allow_ptr_leaks) {
1948 : : bool sanitize = false;
1949 : :
1950 : 0 : if (state->stack[spi].slot_type[0] == STACK_SPILL &&
1951 : : register_is_const(&state->stack[spi].spilled_ptr))
1952 : : sanitize = true;
1953 : 0 : for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
1954 : 0 : if (state->stack[spi].slot_type[i] == STACK_MISC) {
1955 : : sanitize = true;
1956 : : break;
1957 : : }
1958 : 0 : if (sanitize) {
1959 : 0 : int *poff = &env->insn_aux_data[insn_idx].sanitize_stack_off;
1960 : 0 : int soff = (-spi - 1) * BPF_REG_SIZE;
1961 : :
1962 : : /* detected reuse of integer stack slot with a pointer
1963 : : * which means either llvm is reusing stack slot or
1964 : : * an attacker is trying to exploit CVE-2018-3639
1965 : : * (speculative store bypass)
1966 : : * Have to sanitize that slot with preemptive
1967 : : * store of zero.
1968 : : */
1969 : 0 : if (*poff && *poff != soff) {
1970 : : /* disallow programs where single insn stores
1971 : : * into two different stack slots, since verifier
1972 : : * cannot sanitize them
1973 : : */
1974 : 0 : verbose(env,
1975 : : "insn %d cannot access two stack slots fp%d and fp%d",
1976 : : insn_idx, *poff, soff);
1977 : 0 : return -EINVAL;
1978 : : }
1979 : 0 : *poff = soff;
1980 : : }
1981 : : }
1982 : 0 : save_register_state(state, spi, reg);
1983 : : } else {
1984 : : u8 type = STACK_MISC;
1985 : :
1986 : : /* regular write of data into stack destroys any spilled ptr */
1987 : 3 : state->stack[spi].spilled_ptr.type = NOT_INIT;
1988 : : /* Mark slots as STACK_MISC if they belonged to spilled ptr. */
1989 : 3 : if (state->stack[spi].slot_type[0] == STACK_SPILL)
1990 : 0 : for (i = 0; i < BPF_REG_SIZE; i++)
1991 : 0 : state->stack[spi].slot_type[i] = STACK_MISC;
1992 : :
1993 : : /* only mark the slot as written if all 8 bytes were written
1994 : : * otherwise read propagation may incorrectly stop too soon
1995 : : * when stack slots are partially written.
1996 : : * This heuristic means that read propagation will be
1997 : : * conservative, since it will add reg_live_read marks
1998 : : * to stack slots all the way to first state when programs
1999 : : * writes+reads less than 8 bytes
2000 : : */
2001 : 3 : if (size == BPF_REG_SIZE)
2002 : 0 : state->stack[spi].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_WRITTEN;
2003 : :
2004 : : /* when we zero initialize stack slots mark them as such */
2005 : 3 : if (reg && register_is_null(reg)) {
2006 : : /* backtracking doesn't work for STACK_ZERO yet. */
2007 : : err = mark_chain_precision(env, value_regno);
2008 : 0 : if (err)
2009 : : return err;
2010 : : type = STACK_ZERO;
2011 : : }
2012 : :
2013 : : /* Mark slots affected by this stack write. */
2014 : 3 : for (i = 0; i < size; i++)
2015 : 3 : state->stack[spi].slot_type[(slot - i) % BPF_REG_SIZE] =
2016 : : type;
2017 : : }
2018 : : return 0;
2019 : : }
2020 : :
2021 : 0 : static int check_stack_read(struct bpf_verifier_env *env,
2022 : : struct bpf_func_state *reg_state /* func where register points to */,
2023 : : int off, int size, int value_regno)
2024 : : {
2025 : 0 : struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
2026 : 0 : struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
2027 : 0 : int i, slot = -off - 1, spi = slot / BPF_REG_SIZE;
2028 : : struct bpf_reg_state *reg;
2029 : : u8 *stype;
2030 : :
2031 : 0 : if (reg_state->allocated_stack <= slot) {
2032 : 0 : verbose(env, "invalid read from stack off %d+0 size %d\n",
2033 : : off, size);
2034 : 0 : return -EACCES;
2035 : : }
2036 : 0 : stype = reg_state->stack[spi].slot_type;
2037 : 0 : reg = ®_state->stack[spi].spilled_ptr;
2038 : :
2039 : 0 : if (stype[0] == STACK_SPILL) {
2040 : 0 : if (size != BPF_REG_SIZE) {
2041 : 0 : if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
2042 : 0 : verbose_linfo(env, env->insn_idx, "; ");
2043 : 0 : verbose(env, "invalid size of register fill\n");
2044 : 0 : return -EACCES;
2045 : : }
2046 : 0 : if (value_regno >= 0) {
2047 : 0 : mark_reg_unknown(env, state->regs, value_regno);
2048 : 0 : state->regs[value_regno].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
2049 : : }
2050 : 0 : mark_reg_read(env, reg, reg->parent, REG_LIVE_READ64);
2051 : 0 : return 0;
2052 : : }
2053 : 0 : for (i = 1; i < BPF_REG_SIZE; i++) {
2054 : 0 : if (stype[(slot - i) % BPF_REG_SIZE] != STACK_SPILL) {
2055 : 0 : verbose(env, "corrupted spill memory\n");
2056 : 0 : return -EACCES;
2057 : : }
2058 : : }
2059 : :
2060 : 0 : if (value_regno >= 0) {
2061 : : /* restore register state from stack */
2062 : 0 : state->regs[value_regno] = *reg;
2063 : : /* mark reg as written since spilled pointer state likely
2064 : : * has its liveness marks cleared by is_state_visited()
2065 : : * which resets stack/reg liveness for state transitions
2066 : : */
2067 : 0 : state->regs[value_regno].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
2068 : 0 : } else if (__is_pointer_value(env->allow_ptr_leaks, reg)) {
2069 : : /* If value_regno==-1, the caller is asking us whether
2070 : : * it is acceptable to use this value as a SCALAR_VALUE
2071 : : * (e.g. for XADD).
2072 : : * We must not allow unprivileged callers to do that
2073 : : * with spilled pointers.
2074 : : */
2075 : 0 : verbose(env, "leaking pointer from stack off %d\n",
2076 : : off);
2077 : 0 : return -EACCES;
2078 : : }
2079 : 0 : mark_reg_read(env, reg, reg->parent, REG_LIVE_READ64);
2080 : : } else {
2081 : : int zeros = 0;
2082 : :
2083 : 0 : for (i = 0; i < size; i++) {
2084 : 0 : if (stype[(slot - i) % BPF_REG_SIZE] == STACK_MISC)
2085 : 0 : continue;
2086 : 0 : if (stype[(slot - i) % BPF_REG_SIZE] == STACK_ZERO) {
2087 : 0 : zeros++;
2088 : 0 : continue;
2089 : : }
2090 : 0 : verbose(env, "invalid read from stack off %d+%d size %d\n",
2091 : : off, i, size);
2092 : 0 : return -EACCES;
2093 : : }
2094 : 0 : mark_reg_read(env, reg, reg->parent, REG_LIVE_READ64);
2095 : 0 : if (value_regno >= 0) {
2096 : 0 : if (zeros == size) {
2097 : : /* any size read into register is zero extended,
2098 : : * so the whole register == const_zero
2099 : : */
2100 : 0 : __mark_reg_const_zero(&state->regs[value_regno]);
2101 : : /* backtracking doesn't support STACK_ZERO yet,
2102 : : * so mark it precise here, so that later
2103 : : * backtracking can stop here.
2104 : : * Backtracking may not need this if this register
2105 : : * doesn't participate in pointer adjustment.
2106 : : * Forward propagation of precise flag is not
2107 : : * necessary either. This mark is only to stop
2108 : : * backtracking. Any register that contributed
2109 : : * to const 0 was marked precise before spill.
2110 : : */
2111 : 0 : state->regs[value_regno].precise = true;
2112 : : } else {
2113 : : /* have read misc data from the stack */
2114 : 0 : mark_reg_unknown(env, state->regs, value_regno);
2115 : : }
2116 : 0 : state->regs[value_regno].live |= REG_LIVE_WRITTEN;
2117 : : }
2118 : : }
2119 : : return 0;
2120 : : }
2121 : :
2122 : 3 : static int check_stack_access(struct bpf_verifier_env *env,
2123 : : const struct bpf_reg_state *reg,
2124 : : int off, int size)
2125 : : {
2126 : : /* Stack accesses must be at a fixed offset, so that we
2127 : : * can determine what type of data were returned. See
2128 : : * check_stack_read().
2129 : : */
2130 : 3 : if (!tnum_is_const(reg->var_off)) {
2131 : : char tn_buf[48];
2132 : :
2133 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
2134 : 0 : verbose(env, "variable stack access var_off=%s off=%d size=%d\n",
2135 : : tn_buf, off, size);
2136 : : return -EACCES;
2137 : : }
2138 : :
2139 : 3 : if (off >= 0 || off < -MAX_BPF_STACK) {
2140 : 0 : verbose(env, "invalid stack off=%d size=%d\n", off, size);
2141 : 0 : return -EACCES;
2142 : : }
2143 : :
2144 : : return 0;
2145 : : }
2146 : :
2147 : 0 : static int check_map_access_type(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
2148 : : int off, int size, enum bpf_access_type type)
2149 : : {
2150 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
2151 : 0 : struct bpf_map *map = regs[regno].map_ptr;
2152 : : u32 cap = bpf_map_flags_to_cap(map);
2153 : :
2154 : 0 : if (type == BPF_WRITE && !(cap & BPF_MAP_CAN_WRITE)) {
2155 : 0 : verbose(env, "write into map forbidden, value_size=%d off=%d size=%d\n",
2156 : : map->value_size, off, size);
2157 : 0 : return -EACCES;
2158 : : }
2159 : :
2160 : 0 : if (type == BPF_READ && !(cap & BPF_MAP_CAN_READ)) {
2161 : 0 : verbose(env, "read from map forbidden, value_size=%d off=%d size=%d\n",
2162 : : map->value_size, off, size);
2163 : 0 : return -EACCES;
2164 : : }
2165 : :
2166 : : return 0;
2167 : : }
2168 : :
2169 : : /* check read/write into map element returned by bpf_map_lookup_elem() */
2170 : 0 : static int __check_map_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno, int off,
2171 : : int size, bool zero_size_allowed)
2172 : : {
2173 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
2174 : 0 : struct bpf_map *map = regs[regno].map_ptr;
2175 : :
2176 : 0 : if (off < 0 || size < 0 || (size == 0 && !zero_size_allowed) ||
2177 : 0 : off + size > map->value_size) {
2178 : 0 : verbose(env, "invalid access to map value, value_size=%d off=%d size=%d\n",
2179 : : map->value_size, off, size);
2180 : 0 : return -EACCES;
2181 : : }
2182 : : return 0;
2183 : : }
2184 : :
2185 : : /* check read/write into a map element with possible variable offset */
2186 : 0 : static int check_map_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
2187 : : int off, int size, bool zero_size_allowed)
2188 : : {
2189 : 0 : struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
2190 : 0 : struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
2191 : : struct bpf_reg_state *reg = &state->regs[regno];
2192 : : int err;
2193 : :
2194 : : /* We may have adjusted the register to this map value, so we
2195 : : * need to try adding each of min_value and max_value to off
2196 : : * to make sure our theoretical access will be safe.
2197 : : */
2198 : 0 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL)
2199 : 0 : print_verifier_state(env, state);
2200 : :
2201 : : /* The minimum value is only important with signed
2202 : : * comparisons where we can't assume the floor of a
2203 : : * value is 0. If we are using signed variables for our
2204 : : * index'es we need to make sure that whatever we use
2205 : : * will have a set floor within our range.
2206 : : */
2207 : 0 : if (reg->smin_value < 0 &&
2208 : 0 : (reg->smin_value == S64_MIN ||
2209 : 0 : (off + reg->smin_value != (s64)(s32)(off + reg->smin_value)) ||
2210 : : reg->smin_value + off < 0)) {
2211 : 0 : verbose(env, "R%d min value is negative, either use unsigned index or do a if (index >=0) check.\n",
2212 : : regno);
2213 : 0 : return -EACCES;
2214 : : }
2215 : 0 : err = __check_map_access(env, regno, reg->smin_value + off, size,
2216 : : zero_size_allowed);
2217 : 0 : if (err) {
2218 : 0 : verbose(env, "R%d min value is outside of the array range\n",
2219 : : regno);
2220 : 0 : return err;
2221 : : }
2222 : :
2223 : : /* If we haven't set a max value then we need to bail since we can't be
2224 : : * sure we won't do bad things.
2225 : : * If reg->umax_value + off could overflow, treat that as unbounded too.
2226 : : */
2227 : 0 : if (reg->umax_value >= BPF_MAX_VAR_OFF) {
2228 : 0 : verbose(env, "R%d unbounded memory access, make sure to bounds check any array access into a map\n",
2229 : : regno);
2230 : 0 : return -EACCES;
2231 : : }
2232 : 0 : err = __check_map_access(env, regno, reg->umax_value + off, size,
2233 : : zero_size_allowed);
2234 : 0 : if (err)
2235 : 0 : verbose(env, "R%d max value is outside of the array range\n",
2236 : : regno);
2237 : :
2238 : 0 : if (map_value_has_spin_lock(reg->map_ptr)) {
2239 : 0 : u32 lock = reg->map_ptr->spin_lock_off;
2240 : :
2241 : : /* if any part of struct bpf_spin_lock can be touched by
2242 : : * load/store reject this program.
2243 : : * To check that [x1, x2) overlaps with [y1, y2)
2244 : : * it is sufficient to check x1 < y2 && y1 < x2.
2245 : : */
2246 : 0 : if (reg->smin_value + off < lock + sizeof(struct bpf_spin_lock) &&
2247 : 0 : lock < reg->umax_value + off + size) {
2248 : 0 : verbose(env, "bpf_spin_lock cannot be accessed directly by load/store\n");
2249 : 0 : return -EACCES;
2250 : : }
2251 : : }
2252 : : return err;
2253 : : }
2254 : :
2255 : : #define MAX_PACKET_OFF 0xffff
2256 : :
2257 : 0 : static bool may_access_direct_pkt_data(struct bpf_verifier_env *env,
2258 : : const struct bpf_call_arg_meta *meta,
2259 : : enum bpf_access_type t)
2260 : : {
2261 : 0 : switch (env->prog->type) {
2262 : : /* Program types only with direct read access go here! */
2263 : : case BPF_PROG_TYPE_LWT_IN:
2264 : : case BPF_PROG_TYPE_LWT_OUT:
2265 : : case BPF_PROG_TYPE_LWT_SEG6LOCAL:
2266 : : case BPF_PROG_TYPE_SK_REUSEPORT:
2267 : : case BPF_PROG_TYPE_FLOW_DISSECTOR:
2268 : : case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB:
2269 : 0 : if (t == BPF_WRITE)
2270 : : return false;
2271 : : /* fallthrough */
2272 : :
2273 : : /* Program types with direct read + write access go here! */
2274 : : case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
2275 : : case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
2276 : : case BPF_PROG_TYPE_XDP:
2277 : : case BPF_PROG_TYPE_LWT_XMIT:
2278 : : case BPF_PROG_TYPE_SK_SKB:
2279 : : case BPF_PROG_TYPE_SK_MSG:
2280 : 0 : if (meta)
2281 : 0 : return meta->pkt_access;
2282 : :
2283 : 0 : env->seen_direct_write = true;
2284 : 0 : return true;
2285 : :
2286 : : case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCKOPT:
2287 : 0 : if (t == BPF_WRITE)
2288 : 0 : env->seen_direct_write = true;
2289 : :
2290 : : return true;
2291 : :
2292 : : default:
2293 : : return false;
2294 : : }
2295 : : }
2296 : :
2297 : 0 : static int __check_packet_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
2298 : : int off, int size, bool zero_size_allowed)
2299 : : {
2300 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
2301 : 0 : struct bpf_reg_state *reg = ®s[regno];
2302 : :
2303 : 0 : if (off < 0 || size < 0 || (size == 0 && !zero_size_allowed) ||
2304 : 0 : (u64)off + size > reg->range) {
2305 : 0 : verbose(env, "invalid access to packet, off=%d size=%d, R%d(id=%d,off=%d,r=%d)\n",
2306 : 0 : off, size, regno, reg->id, reg->off, reg->range);
2307 : 0 : return -EACCES;
2308 : : }
2309 : : return 0;
2310 : : }
2311 : :
2312 : 0 : static int check_packet_access(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno, int off,
2313 : : int size, bool zero_size_allowed)
2314 : : {
2315 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
2316 : 0 : struct bpf_reg_state *reg = ®s[regno];
2317 : : int err;
2318 : :
2319 : : /* We may have added a variable offset to the packet pointer; but any
2320 : : * reg->range we have comes after that. We are only checking the fixed
2321 : : * offset.
2322 : : */
2323 : :
2324 : : /* We don't allow negative numbers, because we aren't tracking enough
2325 : : * detail to prove they're safe.
2326 : : */
2327 : 0 : if (reg->smin_value < 0) {
2328 : 0 : verbose(env, "R%d min value is negative, either use unsigned index or do a if (index >=0) check.\n",
2329 : : regno);
2330 : 0 : return -EACCES;
2331 : : }
2332 : 0 : err = __check_packet_access(env, regno, off, size, zero_size_allowed);
2333 : 0 : if (err) {
2334 : 0 : verbose(env, "R%d offset is outside of the packet\n", regno);
2335 : 0 : return err;
2336 : : }
2337 : :
2338 : : /* __check_packet_access has made sure "off + size - 1" is within u16.
2339 : : * reg->umax_value can't be bigger than MAX_PACKET_OFF which is 0xffff,
2340 : : * otherwise find_good_pkt_pointers would have refused to set range info
2341 : : * that __check_packet_access would have rejected this pkt access.
2342 : : * Therefore, "off + reg->umax_value + size - 1" won't overflow u32.
2343 : : */
2344 : 0 : env->prog->aux->max_pkt_offset =
2345 : 0 : max_t(u32, env->prog->aux->max_pkt_offset,
2346 : : off + reg->umax_value + size - 1);
2347 : :
2348 : 0 : return err;
2349 : : }
2350 : :
2351 : : /* check access to 'struct bpf_context' fields. Supports fixed offsets only */
2352 : 3 : static int check_ctx_access(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, int off, int size,
2353 : : enum bpf_access_type t, enum bpf_reg_type *reg_type)
2354 : : {
2355 : 3 : struct bpf_insn_access_aux info = {
2356 : 3 : .reg_type = *reg_type,
2357 : : };
2358 : :
2359 : 3 : if (env->ops->is_valid_access &&
2360 : 3 : env->ops->is_valid_access(off, size, t, env->prog, &info)) {
2361 : : /* A non zero info.ctx_field_size indicates that this field is a
2362 : : * candidate for later verifier transformation to load the whole
2363 : : * field and then apply a mask when accessed with a narrower
2364 : : * access than actual ctx access size. A zero info.ctx_field_size
2365 : : * will only allow for whole field access and rejects any other
2366 : : * type of narrower access.
2367 : : */
2368 : 3 : *reg_type = info.reg_type;
2369 : :
2370 : 3 : env->insn_aux_data[insn_idx].ctx_field_size = info.ctx_field_size;
2371 : : /* remember the offset of last byte accessed in ctx */
2372 : 3 : if (env->prog->aux->max_ctx_offset < off + size)
2373 : 3 : env->prog->aux->max_ctx_offset = off + size;
2374 : : return 0;
2375 : : }
2376 : :
2377 : 0 : verbose(env, "invalid bpf_context access off=%d size=%d\n", off, size);
2378 : 0 : return -EACCES;
2379 : : }
2380 : :
2381 : 0 : static int check_flow_keys_access(struct bpf_verifier_env *env, int off,
2382 : : int size)
2383 : : {
2384 : 0 : if (size < 0 || off < 0 ||
2385 : 0 : (u64)off + size > sizeof(struct bpf_flow_keys)) {
2386 : 0 : verbose(env, "invalid access to flow keys off=%d size=%d\n",
2387 : : off, size);
2388 : 0 : return -EACCES;
2389 : : }
2390 : : return 0;
2391 : : }
2392 : :
2393 : 0 : static int check_sock_access(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx,
2394 : : u32 regno, int off, int size,
2395 : : enum bpf_access_type t)
2396 : : {
2397 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
2398 : 0 : struct bpf_reg_state *reg = ®s[regno];
2399 : 0 : struct bpf_insn_access_aux info = {};
2400 : : bool valid;
2401 : :
2402 : 0 : if (reg->smin_value < 0) {
2403 : 0 : verbose(env, "R%d min value is negative, either use unsigned index or do a if (index >=0) check.\n",
2404 : : regno);
2405 : 0 : return -EACCES;
2406 : : }
2407 : :
2408 : 0 : switch (reg->type) {
2409 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON:
2410 : 0 : valid = bpf_sock_common_is_valid_access(off, size, t, &info);
2411 : 0 : break;
2412 : : case PTR_TO_SOCKET:
2413 : 0 : valid = bpf_sock_is_valid_access(off, size, t, &info);
2414 : 0 : break;
2415 : : case PTR_TO_TCP_SOCK:
2416 : 0 : valid = bpf_tcp_sock_is_valid_access(off, size, t, &info);
2417 : 0 : break;
2418 : : case PTR_TO_XDP_SOCK:
2419 : 0 : valid = bpf_xdp_sock_is_valid_access(off, size, t, &info);
2420 : 0 : break;
2421 : : default:
2422 : : valid = false;
2423 : : }
2424 : :
2425 : :
2426 : 0 : if (valid) {
2427 : 0 : env->insn_aux_data[insn_idx].ctx_field_size =
2428 : 0 : info.ctx_field_size;
2429 : 0 : return 0;
2430 : : }
2431 : :
2432 : 0 : verbose(env, "R%d invalid %s access off=%d size=%d\n",
2433 : 0 : regno, reg_type_str[reg->type], off, size);
2434 : :
2435 : 0 : return -EACCES;
2436 : : }
2437 : :
2438 : : static struct bpf_reg_state *reg_state(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
2439 : : {
2440 : 3 : return cur_regs(env) + regno;
2441 : : }
2442 : :
2443 : : static bool is_pointer_value(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
2444 : : {
2445 : 3 : return __is_pointer_value(env->allow_ptr_leaks, reg_state(env, regno));
2446 : : }
2447 : :
2448 : : static bool is_ctx_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
2449 : : {
2450 : : const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);
2451 : :
2452 : 3 : return reg->type == PTR_TO_CTX;
2453 : : }
2454 : :
2455 : 0 : static bool is_sk_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
2456 : : {
2457 : : const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);
2458 : :
2459 : 0 : return type_is_sk_pointer(reg->type);
2460 : : }
2461 : :
2462 : : static bool is_pkt_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
2463 : : {
2464 : : const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);
2465 : :
2466 : : return type_is_pkt_pointer(reg->type);
2467 : : }
2468 : :
2469 : : static bool is_flow_key_reg(struct bpf_verifier_env *env, int regno)
2470 : : {
2471 : : const struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);
2472 : :
2473 : : /* Separate to is_ctx_reg() since we still want to allow BPF_ST here. */
2474 : : return reg->type == PTR_TO_FLOW_KEYS;
2475 : : }
2476 : :
2477 : 0 : static int check_pkt_ptr_alignment(struct bpf_verifier_env *env,
2478 : : const struct bpf_reg_state *reg,
2479 : : int off, int size, bool strict)
2480 : : {
2481 : : struct tnum reg_off;
2482 : : int ip_align;
2483 : :
2484 : : /* Byte size accesses are always allowed. */
2485 : 0 : if (!strict || size == 1)
2486 : : return 0;
2487 : :
2488 : : /* For platforms that do not have a Kconfig enabling
2489 : : * CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS the value of
2490 : : * NET_IP_ALIGN is universally set to '2'. And on platforms
2491 : : * that do set CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS, we get
2492 : : * to this code only in strict mode where we want to emulate
2493 : : * the NET_IP_ALIGN==2 checking. Therefore use an
2494 : : * unconditional IP align value of '2'.
2495 : : */
2496 : : ip_align = 2;
2497 : :
2498 : 0 : reg_off = tnum_add(reg->var_off, tnum_const(ip_align + reg->off + off));
2499 : 0 : if (!tnum_is_aligned(reg_off, size)) {
2500 : : char tn_buf[48];
2501 : :
2502 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
2503 : 0 : verbose(env,
2504 : : "misaligned packet access off %d+%s+%d+%d size %d\n",
2505 : : ip_align, tn_buf, reg->off, off, size);
2506 : : return -EACCES;
2507 : : }
2508 : :
2509 : : return 0;
2510 : : }
2511 : :
2512 : 3 : static int check_generic_ptr_alignment(struct bpf_verifier_env *env,
2513 : : const struct bpf_reg_state *reg,
2514 : : const char *pointer_desc,
2515 : : int off, int size, bool strict)
2516 : : {
2517 : : struct tnum reg_off;
2518 : :
2519 : : /* Byte size accesses are always allowed. */
2520 : 3 : if (!strict || size == 1)
2521 : : return 0;
2522 : :
2523 : 3 : reg_off = tnum_add(reg->var_off, tnum_const(reg->off + off));
2524 : 3 : if (!tnum_is_aligned(reg_off, size)) {
2525 : : char tn_buf[48];
2526 : :
2527 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
2528 : 0 : verbose(env, "misaligned %saccess off %s+%d+%d size %d\n",
2529 : : pointer_desc, tn_buf, reg->off, off, size);
2530 : : return -EACCES;
2531 : : }
2532 : :
2533 : : return 0;
2534 : : }
2535 : :
2536 : 3 : static int check_ptr_alignment(struct bpf_verifier_env *env,
2537 : : const struct bpf_reg_state *reg, int off,
2538 : : int size, bool strict_alignment_once)
2539 : : {
2540 : 3 : bool strict = env->strict_alignment || strict_alignment_once;
2541 : : const char *pointer_desc = "";
2542 : :
2543 : 3 : switch (reg->type) {
2544 : : case PTR_TO_PACKET:
2545 : : case PTR_TO_PACKET_META:
2546 : : /* Special case, because of NET_IP_ALIGN. Given metadata sits
2547 : : * right in front, treat it the very same way.
2548 : : */
2549 : 0 : return check_pkt_ptr_alignment(env, reg, off, size, strict);
2550 : : case PTR_TO_FLOW_KEYS:
2551 : : pointer_desc = "flow keys ";
2552 : 0 : break;
2553 : : case PTR_TO_MAP_VALUE:
2554 : : pointer_desc = "value ";
2555 : 0 : break;
2556 : : case PTR_TO_CTX:
2557 : : pointer_desc = "context ";
2558 : 3 : break;
2559 : : case PTR_TO_STACK:
2560 : : pointer_desc = "stack ";
2561 : : /* The stack spill tracking logic in check_stack_write()
2562 : : * and check_stack_read() relies on stack accesses being
2563 : : * aligned.
2564 : : */
2565 : : strict = true;
2566 : 3 : break;
2567 : : case PTR_TO_SOCKET:
2568 : : pointer_desc = "sock ";
2569 : 0 : break;
2570 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON:
2571 : : pointer_desc = "sock_common ";
2572 : 0 : break;
2573 : : case PTR_TO_TCP_SOCK:
2574 : : pointer_desc = "tcp_sock ";
2575 : 0 : break;
2576 : : case PTR_TO_XDP_SOCK:
2577 : : pointer_desc = "xdp_sock ";
2578 : 0 : break;
2579 : : default:
2580 : : break;
2581 : : }
2582 : 3 : return check_generic_ptr_alignment(env, reg, pointer_desc, off, size,
2583 : : strict);
2584 : : }
2585 : :
2586 : : static int update_stack_depth(struct bpf_verifier_env *env,
2587 : : const struct bpf_func_state *func,
2588 : : int off)
2589 : : {
2590 : 3 : u16 stack = env->subprog_info[func->subprogno].stack_depth;
2591 : :
2592 : 3 : if (stack >= -off)
2593 : : return 0;
2594 : :
2595 : : /* update known max for given subprogram */
2596 : 3 : env->subprog_info[func->subprogno].stack_depth = -off;
2597 : : return 0;
2598 : : }
2599 : :
2600 : : /* starting from main bpf function walk all instructions of the function
2601 : : * and recursively walk all callees that given function can call.
2602 : : * Ignore jump and exit insns.
2603 : : * Since recursion is prevented by check_cfg() this algorithm
2604 : : * only needs a local stack of MAX_CALL_FRAMES to remember callsites
2605 : : */
2606 : 3 : static int check_max_stack_depth(struct bpf_verifier_env *env)
2607 : : {
2608 : : int depth = 0, frame = 0, idx = 0, i = 0, subprog_end;
2609 : 3 : struct bpf_subprog_info *subprog = env->subprog_info;
2610 : 3 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
2611 : : int ret_insn[MAX_CALL_FRAMES];
2612 : : int ret_prog[MAX_CALL_FRAMES];
2613 : :
2614 : : process_func:
2615 : : /* round up to 32-bytes, since this is granularity
2616 : : * of interpreter stack size
2617 : : */
2618 : 3 : depth += round_up(max_t(u32, subprog[idx].stack_depth, 1), 32);
2619 : 3 : if (depth > MAX_BPF_STACK) {
2620 : 0 : verbose(env, "combined stack size of %d calls is %d. Too large\n",
2621 : : frame + 1, depth);
2622 : 0 : return -EACCES;
2623 : : }
2624 : : continue_func:
2625 : 3 : subprog_end = subprog[idx + 1].start;
2626 : 3 : for (; i < subprog_end; i++) {
2627 : 3 : if (insn[i].code != (BPF_JMP | BPF_CALL))
2628 : 3 : continue;
2629 : 3 : if (insn[i].src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
2630 : 3 : continue;
2631 : : /* remember insn and function to return to */
2632 : 0 : ret_insn[frame] = i + 1;
2633 : 0 : ret_prog[frame] = idx;
2634 : :
2635 : : /* find the callee */
2636 : 0 : i = i + insn[i].imm + 1;
2637 : 0 : idx = find_subprog(env, i);
2638 : 0 : if (idx < 0) {
2639 : 0 : WARN_ONCE(1, "verifier bug. No program starts at insn %d\n",
2640 : : i);
2641 : : return -EFAULT;
2642 : : }
2643 : 0 : frame++;
2644 : 0 : if (frame >= MAX_CALL_FRAMES) {
2645 : 0 : verbose(env, "the call stack of %d frames is too deep !\n",
2646 : : frame);
2647 : 0 : return -E2BIG;
2648 : : }
2649 : : goto process_func;
2650 : : }
2651 : : /* end of for() loop means the last insn of the 'subprog'
2652 : : * was reached. Doesn't matter whether it was JA or EXIT
2653 : : */
2654 : 3 : if (frame == 0)
2655 : : return 0;
2656 : 0 : depth -= round_up(max_t(u32, subprog[idx].stack_depth, 1), 32);
2657 : 0 : frame--;
2658 : 0 : i = ret_insn[frame];
2659 : 0 : idx = ret_prog[frame];
2660 : 0 : goto continue_func;
2661 : : }
2662 : :
2663 : : #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
2664 : 0 : static int get_callee_stack_depth(struct bpf_verifier_env *env,
2665 : : const struct bpf_insn *insn, int idx)
2666 : : {
2667 : 0 : int start = idx + insn->imm + 1, subprog;
2668 : :
2669 : 0 : subprog = find_subprog(env, start);
2670 : 0 : if (subprog < 0) {
2671 : 0 : WARN_ONCE(1, "verifier bug. No program starts at insn %d\n",
2672 : : start);
2673 : : return -EFAULT;
2674 : : }
2675 : 0 : return env->subprog_info[subprog].stack_depth;
2676 : : }
2677 : : #endif
2678 : :
2679 : 3 : static int check_ctx_reg(struct bpf_verifier_env *env,
2680 : : const struct bpf_reg_state *reg, int regno)
2681 : : {
2682 : : /* Access to ctx or passing it to a helper is only allowed in
2683 : : * its original, unmodified form.
2684 : : */
2685 : :
2686 : 3 : if (reg->off) {
2687 : 0 : verbose(env, "dereference of modified ctx ptr R%d off=%d disallowed\n",
2688 : : regno, reg->off);
2689 : 0 : return -EACCES;
2690 : : }
2691 : :
2692 : 3 : if (!tnum_is_const(reg->var_off) || reg->var_off.value) {
2693 : : char tn_buf[48];
2694 : :
2695 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
2696 : 0 : verbose(env, "variable ctx access var_off=%s disallowed\n", tn_buf);
2697 : : return -EACCES;
2698 : : }
2699 : :
2700 : : return 0;
2701 : : }
2702 : :
2703 : 0 : static int check_tp_buffer_access(struct bpf_verifier_env *env,
2704 : : const struct bpf_reg_state *reg,
2705 : : int regno, int off, int size)
2706 : : {
2707 : 0 : if (off < 0) {
2708 : 0 : verbose(env,
2709 : : "R%d invalid tracepoint buffer access: off=%d, size=%d",
2710 : : regno, off, size);
2711 : 0 : return -EACCES;
2712 : : }
2713 : 0 : if (!tnum_is_const(reg->var_off) || reg->var_off.value) {
2714 : : char tn_buf[48];
2715 : :
2716 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
2717 : 0 : verbose(env,
2718 : : "R%d invalid variable buffer offset: off=%d, var_off=%s",
2719 : : regno, off, tn_buf);
2720 : : return -EACCES;
2721 : : }
2722 : 0 : if (off + size > env->prog->aux->max_tp_access)
2723 : 0 : env->prog->aux->max_tp_access = off + size;
2724 : :
2725 : : return 0;
2726 : : }
2727 : :
2728 : :
2729 : : /* truncate register to smaller size (in bytes)
2730 : : * must be called with size < BPF_REG_SIZE
2731 : : */
2732 : 3 : static void coerce_reg_to_size(struct bpf_reg_state *reg, int size)
2733 : : {
2734 : : u64 mask;
2735 : :
2736 : : /* clear high bits in bit representation */
2737 : 3 : reg->var_off = tnum_cast(reg->var_off, size);
2738 : :
2739 : : /* fix arithmetic bounds */
2740 : 3 : mask = ((u64)1 << (size * 8)) - 1;
2741 : 3 : if ((reg->umin_value & ~mask) == (reg->umax_value & ~mask)) {
2742 : 3 : reg->umin_value &= mask;
2743 : 3 : reg->umax_value &= mask;
2744 : : } else {
2745 : 3 : reg->umin_value = 0;
2746 : 3 : reg->umax_value = mask;
2747 : : }
2748 : 3 : reg->smin_value = reg->umin_value;
2749 : 3 : reg->smax_value = reg->umax_value;
2750 : 3 : }
2751 : :
2752 : : /* check whether memory at (regno + off) is accessible for t = (read | write)
2753 : : * if t==write, value_regno is a register which value is stored into memory
2754 : : * if t==read, value_regno is a register which will receive the value from memory
2755 : : * if t==write && value_regno==-1, some unknown value is stored into memory
2756 : : * if t==read && value_regno==-1, don't care what we read from memory
2757 : : */
2758 : 3 : static int check_mem_access(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, u32 regno,
2759 : : int off, int bpf_size, enum bpf_access_type t,
2760 : : int value_regno, bool strict_alignment_once)
2761 : : {
2762 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
2763 : 3 : struct bpf_reg_state *reg = regs + regno;
2764 : : struct bpf_func_state *state;
2765 : : int size, err = 0;
2766 : :
2767 : 3 : size = bpf_size_to_bytes(bpf_size);
2768 : 3 : if (size < 0)
2769 : : return size;
2770 : :
2771 : : /* alignment checks will add in reg->off themselves */
2772 : 3 : err = check_ptr_alignment(env, reg, off, size, strict_alignment_once);
2773 : 3 : if (err)
2774 : : return err;
2775 : :
2776 : : /* for access checks, reg->off is just part of off */
2777 : 3 : off += reg->off;
2778 : :
2779 : 3 : if (reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE) {
2780 : 0 : if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
2781 : : is_pointer_value(env, value_regno)) {
2782 : 0 : verbose(env, "R%d leaks addr into map\n", value_regno);
2783 : 0 : return -EACCES;
2784 : : }
2785 : 0 : err = check_map_access_type(env, regno, off, size, t);
2786 : 0 : if (err)
2787 : : return err;
2788 : 0 : err = check_map_access(env, regno, off, size, false);
2789 : 0 : if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
2790 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
2791 : :
2792 : 3 : } else if (reg->type == PTR_TO_CTX) {
2793 : 3 : enum bpf_reg_type reg_type = SCALAR_VALUE;
2794 : :
2795 : 3 : if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
2796 : : is_pointer_value(env, value_regno)) {
2797 : 0 : verbose(env, "R%d leaks addr into ctx\n", value_regno);
2798 : 0 : return -EACCES;
2799 : : }
2800 : :
2801 : 3 : err = check_ctx_reg(env, reg, regno);
2802 : 3 : if (err < 0)
2803 : : return err;
2804 : :
2805 : 3 : err = check_ctx_access(env, insn_idx, off, size, t, ®_type);
2806 : 3 : if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0) {
2807 : : /* ctx access returns either a scalar, or a
2808 : : * PTR_TO_PACKET[_META,_END]. In the latter
2809 : : * case, we know the offset is zero.
2810 : : */
2811 : 3 : if (reg_type == SCALAR_VALUE) {
2812 : 3 : mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
2813 : : } else {
2814 : 0 : mark_reg_known_zero(env, regs,
2815 : : value_regno);
2816 : 0 : if (reg_type_may_be_null(reg_type))
2817 : 0 : regs[value_regno].id = ++env->id_gen;
2818 : : /* A load of ctx field could have different
2819 : : * actual load size with the one encoded in the
2820 : : * insn. When the dst is PTR, it is for sure not
2821 : : * a sub-register.
2822 : : */
2823 : 0 : regs[value_regno].subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
2824 : : }
2825 : 3 : regs[value_regno].type = reg_type;
2826 : : }
2827 : :
2828 : 3 : } else if (reg->type == PTR_TO_STACK) {
2829 : 3 : off += reg->var_off.value;
2830 : 3 : err = check_stack_access(env, reg, off, size);
2831 : 3 : if (err)
2832 : : return err;
2833 : :
2834 : : state = func(env, reg);
2835 : : err = update_stack_depth(env, state, off);
2836 : : if (err)
2837 : : return err;
2838 : :
2839 : 3 : if (t == BPF_WRITE)
2840 : 3 : err = check_stack_write(env, state, off, size,
2841 : : value_regno, insn_idx);
2842 : : else
2843 : 0 : err = check_stack_read(env, state, off, size,
2844 : : value_regno);
2845 : 0 : } else if (reg_is_pkt_pointer(reg)) {
2846 : 0 : if (t == BPF_WRITE && !may_access_direct_pkt_data(env, NULL, t)) {
2847 : 0 : verbose(env, "cannot write into packet\n");
2848 : 0 : return -EACCES;
2849 : : }
2850 : 0 : if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
2851 : : is_pointer_value(env, value_regno)) {
2852 : 0 : verbose(env, "R%d leaks addr into packet\n",
2853 : : value_regno);
2854 : 0 : return -EACCES;
2855 : : }
2856 : 0 : err = check_packet_access(env, regno, off, size, false);
2857 : 0 : if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
2858 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
2859 : 0 : } else if (reg->type == PTR_TO_FLOW_KEYS) {
2860 : 0 : if (t == BPF_WRITE && value_regno >= 0 &&
2861 : : is_pointer_value(env, value_regno)) {
2862 : 0 : verbose(env, "R%d leaks addr into flow keys\n",
2863 : : value_regno);
2864 : 0 : return -EACCES;
2865 : : }
2866 : :
2867 : 0 : err = check_flow_keys_access(env, off, size);
2868 : 0 : if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
2869 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
2870 : 0 : } else if (type_is_sk_pointer(reg->type)) {
2871 : 0 : if (t == BPF_WRITE) {
2872 : 0 : verbose(env, "R%d cannot write into %s\n",
2873 : : regno, reg_type_str[reg->type]);
2874 : 0 : return -EACCES;
2875 : : }
2876 : 0 : err = check_sock_access(env, insn_idx, regno, off, size, t);
2877 : 0 : if (!err && value_regno >= 0)
2878 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
2879 : 0 : } else if (reg->type == PTR_TO_TP_BUFFER) {
2880 : 0 : err = check_tp_buffer_access(env, reg, regno, off, size);
2881 : 0 : if (!err && t == BPF_READ && value_regno >= 0)
2882 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, value_regno);
2883 : : } else {
2884 : 0 : verbose(env, "R%d invalid mem access '%s'\n", regno,
2885 : : reg_type_str[reg->type]);
2886 : 0 : return -EACCES;
2887 : : }
2888 : :
2889 : 3 : if (!err && size < BPF_REG_SIZE && value_regno >= 0 && t == BPF_READ &&
2890 : 3 : regs[value_regno].type == SCALAR_VALUE) {
2891 : : /* b/h/w load zero-extends, mark upper bits as known 0 */
2892 : 3 : coerce_reg_to_size(®s[value_regno], size);
2893 : : }
2894 : 3 : return err;
2895 : : }
2896 : :
2897 : 0 : static int check_xadd(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx, struct bpf_insn *insn)
2898 : : {
2899 : : int err;
2900 : :
2901 : 0 : if ((BPF_SIZE(insn->code) != BPF_W && BPF_SIZE(insn->code) != BPF_DW) ||
2902 : 0 : insn->imm != 0) {
2903 : 0 : verbose(env, "BPF_XADD uses reserved fields\n");
2904 : 0 : return -EINVAL;
2905 : : }
2906 : :
2907 : : /* check src1 operand */
2908 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
2909 : 0 : if (err)
2910 : : return err;
2911 : :
2912 : : /* check src2 operand */
2913 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
2914 : 0 : if (err)
2915 : : return err;
2916 : :
2917 : 0 : if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
2918 : 0 : verbose(env, "R%d leaks addr into mem\n", insn->src_reg);
2919 : 0 : return -EACCES;
2920 : : }
2921 : :
2922 : 0 : if (is_ctx_reg(env, insn->dst_reg) ||
2923 : 0 : is_pkt_reg(env, insn->dst_reg) ||
2924 : 0 : is_flow_key_reg(env, insn->dst_reg) ||
2925 : 0 : is_sk_reg(env, insn->dst_reg)) {
2926 : 0 : verbose(env, "BPF_XADD stores into R%d %s is not allowed\n",
2927 : : insn->dst_reg,
2928 : 0 : reg_type_str[reg_state(env, insn->dst_reg)->type]);
2929 : 0 : return -EACCES;
2930 : : }
2931 : :
2932 : : /* check whether atomic_add can read the memory */
2933 : 0 : err = check_mem_access(env, insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
2934 : 0 : BPF_SIZE(insn->code), BPF_READ, -1, true);
2935 : 0 : if (err)
2936 : : return err;
2937 : :
2938 : : /* check whether atomic_add can write into the same memory */
2939 : 0 : return check_mem_access(env, insn_idx, insn->dst_reg, insn->off,
2940 : 0 : BPF_SIZE(insn->code), BPF_WRITE, -1, true);
2941 : : }
2942 : :
2943 : 3 : static int __check_stack_boundary(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
2944 : : int off, int access_size,
2945 : : bool zero_size_allowed)
2946 : : {
2947 : : struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);
2948 : :
2949 : 3 : if (off >= 0 || off < -MAX_BPF_STACK || off + access_size > 0 ||
2950 : 3 : access_size < 0 || (access_size == 0 && !zero_size_allowed)) {
2951 : 0 : if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
2952 : 0 : verbose(env, "invalid stack type R%d off=%d access_size=%d\n",
2953 : : regno, off, access_size);
2954 : : } else {
2955 : : char tn_buf[48];
2956 : :
2957 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
2958 : 0 : verbose(env, "invalid stack type R%d var_off=%s access_size=%d\n",
2959 : : regno, tn_buf, access_size);
2960 : : }
2961 : : return -EACCES;
2962 : : }
2963 : : return 0;
2964 : : }
2965 : :
2966 : : /* when register 'regno' is passed into function that will read 'access_size'
2967 : : * bytes from that pointer, make sure that it's within stack boundary
2968 : : * and all elements of stack are initialized.
2969 : : * Unlike most pointer bounds-checking functions, this one doesn't take an
2970 : : * 'off' argument, so it has to add in reg->off itself.
2971 : : */
2972 : 3 : static int check_stack_boundary(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
2973 : : int access_size, bool zero_size_allowed,
2974 : : struct bpf_call_arg_meta *meta)
2975 : : {
2976 : : struct bpf_reg_state *reg = reg_state(env, regno);
2977 : : struct bpf_func_state *state = func(env, reg);
2978 : : int err, min_off, max_off, i, j, slot, spi;
2979 : :
2980 : 3 : if (reg->type != PTR_TO_STACK) {
2981 : : /* Allow zero-byte read from NULL, regardless of pointer type */
2982 : 0 : if (zero_size_allowed && access_size == 0 &&
2983 : : register_is_null(reg))
2984 : : return 0;
2985 : :
2986 : 0 : verbose(env, "R%d type=%s expected=%s\n", regno,
2987 : : reg_type_str[reg->type],
2988 : : reg_type_str[PTR_TO_STACK]);
2989 : 0 : return -EACCES;
2990 : : }
2991 : :
2992 : 3 : if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
2993 : 3 : min_off = max_off = reg->var_off.value + reg->off;
2994 : 3 : err = __check_stack_boundary(env, regno, min_off, access_size,
2995 : : zero_size_allowed);
2996 : 3 : if (err)
2997 : : return err;
2998 : : } else {
2999 : : /* Variable offset is prohibited for unprivileged mode for
3000 : : * simplicity since it requires corresponding support in
3001 : : * Spectre masking for stack ALU.
3002 : : * See also retrieve_ptr_limit().
3003 : : */
3004 : 0 : if (!env->allow_ptr_leaks) {
3005 : : char tn_buf[48];
3006 : :
3007 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
3008 : 0 : verbose(env, "R%d indirect variable offset stack access prohibited for !root, var_off=%s\n",
3009 : : regno, tn_buf);
3010 : : return -EACCES;
3011 : : }
3012 : : /* Only initialized buffer on stack is allowed to be accessed
3013 : : * with variable offset. With uninitialized buffer it's hard to
3014 : : * guarantee that whole memory is marked as initialized on
3015 : : * helper return since specific bounds are unknown what may
3016 : : * cause uninitialized stack leaking.
3017 : : */
3018 : 0 : if (meta && meta->raw_mode)
3019 : : meta = NULL;
3020 : :
3021 : 0 : if (reg->smax_value >= BPF_MAX_VAR_OFF ||
3022 : : reg->smax_value <= -BPF_MAX_VAR_OFF) {
3023 : 0 : verbose(env, "R%d unbounded indirect variable offset stack access\n",
3024 : : regno);
3025 : 0 : return -EACCES;
3026 : : }
3027 : 0 : min_off = reg->smin_value + reg->off;
3028 : 0 : max_off = reg->smax_value + reg->off;
3029 : 0 : err = __check_stack_boundary(env, regno, min_off, access_size,
3030 : : zero_size_allowed);
3031 : 0 : if (err) {
3032 : 0 : verbose(env, "R%d min value is outside of stack bound\n",
3033 : : regno);
3034 : 0 : return err;
3035 : : }
3036 : 0 : err = __check_stack_boundary(env, regno, max_off, access_size,
3037 : : zero_size_allowed);
3038 : 0 : if (err) {
3039 : 0 : verbose(env, "R%d max value is outside of stack bound\n",
3040 : : regno);
3041 : 0 : return err;
3042 : : }
3043 : : }
3044 : :
3045 : 3 : if (meta && meta->raw_mode) {
3046 : 3 : meta->access_size = access_size;
3047 : 3 : meta->regno = regno;
3048 : 3 : return 0;
3049 : : }
3050 : :
3051 : 3 : for (i = min_off; i < max_off + access_size; i++) {
3052 : : u8 *stype;
3053 : :
3054 : 3 : slot = -i - 1;
3055 : 3 : spi = slot / BPF_REG_SIZE;
3056 : 3 : if (state->allocated_stack <= slot)
3057 : : goto err;
3058 : 3 : stype = &state->stack[spi].slot_type[slot % BPF_REG_SIZE];
3059 : 3 : if (*stype == STACK_MISC)
3060 : : goto mark;
3061 : 0 : if (*stype == STACK_ZERO) {
3062 : : /* helper can write anything into the stack */
3063 : 0 : *stype = STACK_MISC;
3064 : 0 : goto mark;
3065 : : }
3066 : 0 : if (state->stack[spi].slot_type[0] == STACK_SPILL &&
3067 : 0 : state->stack[spi].spilled_ptr.type == SCALAR_VALUE) {
3068 : 0 : __mark_reg_unknown(env, &state->stack[spi].spilled_ptr);
3069 : 0 : for (j = 0; j < BPF_REG_SIZE; j++)
3070 : 0 : state->stack[spi].slot_type[j] = STACK_MISC;
3071 : : goto mark;
3072 : : }
3073 : :
3074 : : err:
3075 : 0 : if (tnum_is_const(reg->var_off)) {
3076 : 0 : verbose(env, "invalid indirect read from stack off %d+%d size %d\n",
3077 : : min_off, i - min_off, access_size);
3078 : : } else {
3079 : : char tn_buf[48];
3080 : :
3081 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
3082 : 0 : verbose(env, "invalid indirect read from stack var_off %s+%d size %d\n",
3083 : : tn_buf, i - min_off, access_size);
3084 : : }
3085 : : return -EACCES;
3086 : : mark:
3087 : : /* reading any byte out of 8-byte 'spill_slot' will cause
3088 : : * the whole slot to be marked as 'read'
3089 : : */
3090 : 3 : mark_reg_read(env, &state->stack[spi].spilled_ptr,
3091 : : state->stack[spi].spilled_ptr.parent,
3092 : : REG_LIVE_READ64);
3093 : : }
3094 : : return update_stack_depth(env, state, min_off);
3095 : : }
3096 : :
3097 : 3 : static int check_helper_mem_access(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
3098 : : int access_size, bool zero_size_allowed,
3099 : : struct bpf_call_arg_meta *meta)
3100 : : {
3101 : 3 : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
3102 : :
3103 : 3 : switch (reg->type) {
3104 : : case PTR_TO_PACKET:
3105 : : case PTR_TO_PACKET_META:
3106 : 0 : return check_packet_access(env, regno, reg->off, access_size,
3107 : : zero_size_allowed);
3108 : : case PTR_TO_MAP_VALUE:
3109 : 0 : if (check_map_access_type(env, regno, reg->off, access_size,
3110 : 0 : meta && meta->raw_mode ? BPF_WRITE :
3111 : : BPF_READ))
3112 : : return -EACCES;
3113 : 0 : return check_map_access(env, regno, reg->off, access_size,
3114 : : zero_size_allowed);
3115 : : default: /* scalar_value|ptr_to_stack or invalid ptr */
3116 : 3 : return check_stack_boundary(env, regno, access_size,
3117 : : zero_size_allowed, meta);
3118 : : }
3119 : : }
3120 : :
3121 : : /* Implementation details:
3122 : : * bpf_map_lookup returns PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL
3123 : : * Two bpf_map_lookups (even with the same key) will have different reg->id.
3124 : : * For traditional PTR_TO_MAP_VALUE the verifier clears reg->id after
3125 : : * value_or_null->value transition, since the verifier only cares about
3126 : : * the range of access to valid map value pointer and doesn't care about actual
3127 : : * address of the map element.
3128 : : * For maps with 'struct bpf_spin_lock' inside map value the verifier keeps
3129 : : * reg->id > 0 after value_or_null->value transition. By doing so
3130 : : * two bpf_map_lookups will be considered two different pointers that
3131 : : * point to different bpf_spin_locks.
3132 : : * The verifier allows taking only one bpf_spin_lock at a time to avoid
3133 : : * dead-locks.
3134 : : * Since only one bpf_spin_lock is allowed the checks are simpler than
3135 : : * reg_is_refcounted() logic. The verifier needs to remember only
3136 : : * one spin_lock instead of array of acquired_refs.
3137 : : * cur_state->active_spin_lock remembers which map value element got locked
3138 : : * and clears it after bpf_spin_unlock.
3139 : : */
3140 : 0 : static int process_spin_lock(struct bpf_verifier_env *env, int regno,
3141 : : bool is_lock)
3142 : : {
3143 : 0 : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
3144 : : struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
3145 : : bool is_const = tnum_is_const(reg->var_off);
3146 : 0 : struct bpf_map *map = reg->map_ptr;
3147 : 0 : u64 val = reg->var_off.value;
3148 : :
3149 : 0 : if (reg->type != PTR_TO_MAP_VALUE) {
3150 : 0 : verbose(env, "R%d is not a pointer to map_value\n", regno);
3151 : 0 : return -EINVAL;
3152 : : }
3153 : 0 : if (!is_const) {
3154 : 0 : verbose(env,
3155 : : "R%d doesn't have constant offset. bpf_spin_lock has to be at the constant offset\n",
3156 : : regno);
3157 : 0 : return -EINVAL;
3158 : : }
3159 : 0 : if (!map->btf) {
3160 : 0 : verbose(env,
3161 : : "map '%s' has to have BTF in order to use bpf_spin_lock\n",
3162 : 0 : map->name);
3163 : 0 : return -EINVAL;
3164 : : }
3165 : 0 : if (!map_value_has_spin_lock(map)) {
3166 : 0 : if (map->spin_lock_off == -E2BIG)
3167 : 0 : verbose(env,
3168 : : "map '%s' has more than one 'struct bpf_spin_lock'\n",
3169 : 0 : map->name);
3170 : 0 : else if (map->spin_lock_off == -ENOENT)
3171 : 0 : verbose(env,
3172 : : "map '%s' doesn't have 'struct bpf_spin_lock'\n",
3173 : 0 : map->name);
3174 : : else
3175 : 0 : verbose(env,
3176 : : "map '%s' is not a struct type or bpf_spin_lock is mangled\n",
3177 : 0 : map->name);
3178 : : return -EINVAL;
3179 : : }
3180 : 0 : if (map->spin_lock_off != val + reg->off) {
3181 : 0 : verbose(env, "off %lld doesn't point to 'struct bpf_spin_lock'\n",
3182 : : val + reg->off);
3183 : 0 : return -EINVAL;
3184 : : }
3185 : 0 : if (is_lock) {
3186 : 0 : if (cur->active_spin_lock) {
3187 : 0 : verbose(env,
3188 : : "Locking two bpf_spin_locks are not allowed\n");
3189 : 0 : return -EINVAL;
3190 : : }
3191 : 0 : cur->active_spin_lock = reg->id;
3192 : : } else {
3193 : 0 : if (!cur->active_spin_lock) {
3194 : 0 : verbose(env, "bpf_spin_unlock without taking a lock\n");
3195 : 0 : return -EINVAL;
3196 : : }
3197 : 0 : if (cur->active_spin_lock != reg->id) {
3198 : 0 : verbose(env, "bpf_spin_unlock of different lock\n");
3199 : 0 : return -EINVAL;
3200 : : }
3201 : 0 : cur->active_spin_lock = 0;
3202 : : }
3203 : : return 0;
3204 : : }
3205 : :
3206 : : static bool arg_type_is_mem_ptr(enum bpf_arg_type type)
3207 : : {
3208 : : return type == ARG_PTR_TO_MEM ||
3209 : 3 : type == ARG_PTR_TO_MEM_OR_NULL ||
3210 : : type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM;
3211 : : }
3212 : :
3213 : : static bool arg_type_is_mem_size(enum bpf_arg_type type)
3214 : : {
3215 : 3 : return type == ARG_CONST_SIZE ||
3216 : : type == ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO;
3217 : : }
3218 : :
3219 : : static bool arg_type_is_int_ptr(enum bpf_arg_type type)
3220 : : {
3221 : 3 : return type == ARG_PTR_TO_INT ||
3222 : : type == ARG_PTR_TO_LONG;
3223 : : }
3224 : :
3225 : : static int int_ptr_type_to_size(enum bpf_arg_type type)
3226 : : {
3227 : 0 : if (type == ARG_PTR_TO_INT)
3228 : : return sizeof(u32);
3229 : 0 : else if (type == ARG_PTR_TO_LONG)
3230 : : return sizeof(u64);
3231 : :
3232 : : return -EINVAL;
3233 : : }
3234 : :
3235 : 3 : static int check_func_arg(struct bpf_verifier_env *env, u32 regno,
3236 : : enum bpf_arg_type arg_type,
3237 : : struct bpf_call_arg_meta *meta)
3238 : : {
3239 : 3 : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env), *reg = ®s[regno];
3240 : 3 : enum bpf_reg_type expected_type, type = reg->type;
3241 : : int err = 0;
3242 : :
3243 : 3 : if (arg_type == ARG_DONTCARE)
3244 : : return 0;
3245 : :
3246 : 3 : err = check_reg_arg(env, regno, SRC_OP);
3247 : 3 : if (err)
3248 : : return err;
3249 : :
3250 : 3 : if (arg_type == ARG_ANYTHING) {
3251 : 3 : if (is_pointer_value(env, regno)) {
3252 : 0 : verbose(env, "R%d leaks addr into helper function\n",
3253 : : regno);
3254 : 0 : return -EACCES;
3255 : : }
3256 : : return 0;
3257 : : }
3258 : :
3259 : 3 : if (type_is_pkt_pointer(type) &&
3260 : 0 : !may_access_direct_pkt_data(env, meta, BPF_READ)) {
3261 : 0 : verbose(env, "helper access to the packet is not allowed\n");
3262 : 0 : return -EACCES;
3263 : : }
3264 : :
3265 : 3 : if (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY ||
3266 : : arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE ||
3267 : 3 : arg_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MAP_VALUE ||
3268 : : arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL) {
3269 : : expected_type = PTR_TO_STACK;
3270 : 3 : if (register_is_null(reg) &&
3271 : : arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL)
3272 : : /* final test in check_stack_boundary() */;
3273 : 3 : else if (!type_is_pkt_pointer(type) &&
3274 : 3 : type != PTR_TO_MAP_VALUE &&
3275 : 3 : type != expected_type)
3276 : : goto err_type;
3277 : 3 : } else if (arg_type == ARG_CONST_SIZE ||
3278 : : arg_type == ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO) {
3279 : : expected_type = SCALAR_VALUE;
3280 : 3 : if (type != expected_type)
3281 : : goto err_type;
3282 : 3 : } else if (arg_type == ARG_CONST_MAP_PTR) {
3283 : : expected_type = CONST_PTR_TO_MAP;
3284 : 3 : if (type != expected_type)
3285 : : goto err_type;
3286 : 3 : } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_CTX) {
3287 : : expected_type = PTR_TO_CTX;
3288 : 3 : if (type != expected_type)
3289 : : goto err_type;
3290 : 3 : err = check_ctx_reg(env, reg, regno);
3291 : 3 : if (err < 0)
3292 : : return err;
3293 : 3 : } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_SOCK_COMMON) {
3294 : : expected_type = PTR_TO_SOCK_COMMON;
3295 : : /* Any sk pointer can be ARG_PTR_TO_SOCK_COMMON */
3296 : 0 : if (!type_is_sk_pointer(type))
3297 : : goto err_type;
3298 : 0 : if (reg->ref_obj_id) {
3299 : 0 : if (meta->ref_obj_id) {
3300 : 0 : verbose(env, "verifier internal error: more than one arg with ref_obj_id R%d %u %u\n",
3301 : : regno, reg->ref_obj_id,
3302 : : meta->ref_obj_id);
3303 : 0 : return -EFAULT;
3304 : : }
3305 : 0 : meta->ref_obj_id = reg->ref_obj_id;
3306 : : }
3307 : 3 : } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_SOCKET) {
3308 : : expected_type = PTR_TO_SOCKET;
3309 : 0 : if (type != expected_type)
3310 : : goto err_type;
3311 : 3 : } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_SPIN_LOCK) {
3312 : 0 : if (meta->func_id == BPF_FUNC_spin_lock) {
3313 : 0 : if (process_spin_lock(env, regno, true))
3314 : : return -EACCES;
3315 : 0 : } else if (meta->func_id == BPF_FUNC_spin_unlock) {
3316 : 0 : if (process_spin_lock(env, regno, false))
3317 : : return -EACCES;
3318 : : } else {
3319 : 0 : verbose(env, "verifier internal error\n");
3320 : 0 : return -EFAULT;
3321 : : }
3322 : 3 : } else if (arg_type_is_mem_ptr(arg_type)) {
3323 : : expected_type = PTR_TO_STACK;
3324 : : /* One exception here. In case function allows for NULL to be
3325 : : * passed in as argument, it's a SCALAR_VALUE type. Final test
3326 : : * happens during stack boundary checking.
3327 : : */
3328 : 3 : if (register_is_null(reg) &&
3329 : : arg_type == ARG_PTR_TO_MEM_OR_NULL)
3330 : : /* final test in check_stack_boundary() */;
3331 : 3 : else if (!type_is_pkt_pointer(type) &&
3332 : 3 : type != PTR_TO_MAP_VALUE &&
3333 : 3 : type != expected_type)
3334 : : goto err_type;
3335 : 3 : meta->raw_mode = arg_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM;
3336 : 0 : } else if (arg_type_is_int_ptr(arg_type)) {
3337 : : expected_type = PTR_TO_STACK;
3338 : 0 : if (!type_is_pkt_pointer(type) &&
3339 : 0 : type != PTR_TO_MAP_VALUE &&
3340 : 0 : type != expected_type)
3341 : : goto err_type;
3342 : : } else {
3343 : 0 : verbose(env, "unsupported arg_type %d\n", arg_type);
3344 : 0 : return -EFAULT;
3345 : : }
3346 : :
3347 : 3 : if (arg_type == ARG_CONST_MAP_PTR) {
3348 : : /* bpf_map_xxx(map_ptr) call: remember that map_ptr */
3349 : 3 : meta->map_ptr = reg->map_ptr;
3350 : 3 : } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_KEY) {
3351 : : /* bpf_map_xxx(..., map_ptr, ..., key) call:
3352 : : * check that [key, key + map->key_size) are within
3353 : : * stack limits and initialized
3354 : : */
3355 : 3 : if (!meta->map_ptr) {
3356 : : /* in function declaration map_ptr must come before
3357 : : * map_key, so that it's verified and known before
3358 : : * we have to check map_key here. Otherwise it means
3359 : : * that kernel subsystem misconfigured verifier
3360 : : */
3361 : 0 : verbose(env, "invalid map_ptr to access map->key\n");
3362 : 0 : return -EACCES;
3363 : : }
3364 : 3 : err = check_helper_mem_access(env, regno,
3365 : 3 : meta->map_ptr->key_size, false,
3366 : : NULL);
3367 : 3 : } else if (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE ||
3368 : 0 : (arg_type == ARG_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL &&
3369 : 3 : !register_is_null(reg)) ||
3370 : : arg_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MAP_VALUE) {
3371 : : /* bpf_map_xxx(..., map_ptr, ..., value) call:
3372 : : * check [value, value + map->value_size) validity
3373 : : */
3374 : 0 : if (!meta->map_ptr) {
3375 : : /* kernel subsystem misconfigured verifier */
3376 : 0 : verbose(env, "invalid map_ptr to access map->value\n");
3377 : 0 : return -EACCES;
3378 : : }
3379 : 0 : meta->raw_mode = (arg_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MAP_VALUE);
3380 : 0 : err = check_helper_mem_access(env, regno,
3381 : 0 : meta->map_ptr->value_size, false,
3382 : : meta);
3383 : 3 : } else if (arg_type_is_mem_size(arg_type)) {
3384 : 3 : bool zero_size_allowed = (arg_type == ARG_CONST_SIZE_OR_ZERO);
3385 : :
3386 : : /* remember the mem_size which may be used later
3387 : : * to refine return values.
3388 : : */
3389 : 3 : meta->msize_max_value = reg->umax_value;
3390 : :
3391 : : /* The register is SCALAR_VALUE; the access check
3392 : : * happens using its boundaries.
3393 : : */
3394 : 3 : if (!tnum_is_const(reg->var_off))
3395 : : /* For unprivileged variable accesses, disable raw
3396 : : * mode so that the program is required to
3397 : : * initialize all the memory that the helper could
3398 : : * just partially fill up.
3399 : : */
3400 : : meta = NULL;
3401 : :
3402 : 3 : if (reg->smin_value < 0) {
3403 : 0 : verbose(env, "R%d min value is negative, either use unsigned or 'var &= const'\n",
3404 : : regno);
3405 : 0 : return -EACCES;
3406 : : }
3407 : :
3408 : 3 : if (reg->umin_value == 0) {
3409 : 0 : err = check_helper_mem_access(env, regno - 1, 0,
3410 : : zero_size_allowed,
3411 : : meta);
3412 : 0 : if (err)
3413 : : return err;
3414 : : }
3415 : :
3416 : 3 : if (reg->umax_value >= BPF_MAX_VAR_SIZ) {
3417 : 0 : verbose(env, "R%d unbounded memory access, use 'var &= const' or 'if (var < const)'\n",
3418 : : regno);
3419 : 0 : return -EACCES;
3420 : : }
3421 : 3 : err = check_helper_mem_access(env, regno - 1,
3422 : : reg->umax_value,
3423 : : zero_size_allowed, meta);
3424 : 3 : if (!err)
3425 : 3 : err = mark_chain_precision(env, regno);
3426 : 3 : } else if (arg_type_is_int_ptr(arg_type)) {
3427 : : int size = int_ptr_type_to_size(arg_type);
3428 : :
3429 : 0 : err = check_helper_mem_access(env, regno, size, false, meta);
3430 : 0 : if (err)
3431 : : return err;
3432 : 0 : err = check_ptr_alignment(env, reg, 0, size, true);
3433 : : }
3434 : :
3435 : 3 : return err;
3436 : : err_type:
3437 : 0 : verbose(env, "R%d type=%s expected=%s\n", regno,
3438 : : reg_type_str[type], reg_type_str[expected_type]);
3439 : 0 : return -EACCES;
3440 : : }
3441 : :
3442 : 3 : static int check_map_func_compatibility(struct bpf_verifier_env *env,
3443 : : struct bpf_map *map, int func_id)
3444 : : {
3445 : 3 : if (!map)
3446 : : return 0;
3447 : :
3448 : : /* We need a two way check, first is from map perspective ... */
3449 : 3 : switch (map->map_type) {
3450 : : case BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY:
3451 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_tail_call)
3452 : : goto error;
3453 : : break;
3454 : : case BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY:
3455 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_perf_event_read &&
3456 : 0 : func_id != BPF_FUNC_perf_event_output &&
3457 : : func_id != BPF_FUNC_perf_event_read_value)
3458 : : goto error;
3459 : : break;
3460 : : case BPF_MAP_TYPE_STACK_TRACE:
3461 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_get_stackid)
3462 : : goto error;
3463 : : break;
3464 : : case BPF_MAP_TYPE_CGROUP_ARRAY:
3465 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_skb_under_cgroup &&
3466 : 0 : func_id != BPF_FUNC_current_task_under_cgroup)
3467 : : goto error;
3468 : : break;
3469 : : case BPF_MAP_TYPE_CGROUP_STORAGE:
3470 : : case BPF_MAP_TYPE_PERCPU_CGROUP_STORAGE:
3471 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_get_local_storage)
3472 : : goto error;
3473 : : break;
3474 : : case BPF_MAP_TYPE_DEVMAP:
3475 : : case BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH:
3476 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_redirect_map &&
3477 : 0 : func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem)
3478 : : goto error;
3479 : : break;
3480 : : /* Restrict bpf side of cpumap and xskmap, open when use-cases
3481 : : * appear.
3482 : : */
3483 : : case BPF_MAP_TYPE_CPUMAP:
3484 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_redirect_map)
3485 : : goto error;
3486 : : break;
3487 : : case BPF_MAP_TYPE_XSKMAP:
3488 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_redirect_map &&
3489 : 0 : func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem)
3490 : : goto error;
3491 : : break;
3492 : : case BPF_MAP_TYPE_ARRAY_OF_MAPS:
3493 : : case BPF_MAP_TYPE_HASH_OF_MAPS:
3494 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem)
3495 : : goto error;
3496 : : break;
3497 : : case BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP:
3498 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_sk_redirect_map &&
3499 : 0 : func_id != BPF_FUNC_sock_map_update &&
3500 : 0 : func_id != BPF_FUNC_map_delete_elem &&
3501 : : func_id != BPF_FUNC_msg_redirect_map)
3502 : : goto error;
3503 : : break;
3504 : : case BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH:
3505 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_sk_redirect_hash &&
3506 : 0 : func_id != BPF_FUNC_sock_hash_update &&
3507 : 0 : func_id != BPF_FUNC_map_delete_elem &&
3508 : 0 : func_id != BPF_FUNC_msg_redirect_hash)
3509 : : goto error;
3510 : : break;
3511 : : case BPF_MAP_TYPE_REUSEPORT_SOCKARRAY:
3512 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_sk_select_reuseport)
3513 : : goto error;
3514 : : break;
3515 : : case BPF_MAP_TYPE_QUEUE:
3516 : : case BPF_MAP_TYPE_STACK:
3517 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_map_peek_elem &&
3518 : 0 : func_id != BPF_FUNC_map_pop_elem &&
3519 : : func_id != BPF_FUNC_map_push_elem)
3520 : : goto error;
3521 : : break;
3522 : : case BPF_MAP_TYPE_SK_STORAGE:
3523 : 0 : if (func_id != BPF_FUNC_sk_storage_get &&
3524 : : func_id != BPF_FUNC_sk_storage_delete)
3525 : : goto error;
3526 : : break;
3527 : : default:
3528 : : break;
3529 : : }
3530 : :
3531 : : /* ... and second from the function itself. */
3532 : 3 : switch (func_id) {
3533 : : case BPF_FUNC_tail_call:
3534 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PROG_ARRAY)
3535 : : goto error;
3536 : 0 : if (env->subprog_cnt > 1) {
3537 : 0 : verbose(env, "tail_calls are not allowed in programs with bpf-to-bpf calls\n");
3538 : 0 : return -EINVAL;
3539 : : }
3540 : : break;
3541 : : case BPF_FUNC_perf_event_read:
3542 : : case BPF_FUNC_perf_event_output:
3543 : : case BPF_FUNC_perf_event_read_value:
3544 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY)
3545 : : goto error;
3546 : : break;
3547 : : case BPF_FUNC_get_stackid:
3548 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_STACK_TRACE)
3549 : : goto error;
3550 : : break;
3551 : : case BPF_FUNC_current_task_under_cgroup:
3552 : : case BPF_FUNC_skb_under_cgroup:
3553 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_CGROUP_ARRAY)
3554 : : goto error;
3555 : : break;
3556 : : case BPF_FUNC_redirect_map:
3557 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_DEVMAP &&
3558 : 0 : map->map_type != BPF_MAP_TYPE_DEVMAP_HASH &&
3559 : 0 : map->map_type != BPF_MAP_TYPE_CPUMAP &&
3560 : : map->map_type != BPF_MAP_TYPE_XSKMAP)
3561 : : goto error;
3562 : : break;
3563 : : case BPF_FUNC_sk_redirect_map:
3564 : : case BPF_FUNC_msg_redirect_map:
3565 : : case BPF_FUNC_sock_map_update:
3566 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SOCKMAP)
3567 : : goto error;
3568 : : break;
3569 : : case BPF_FUNC_sk_redirect_hash:
3570 : : case BPF_FUNC_msg_redirect_hash:
3571 : : case BPF_FUNC_sock_hash_update:
3572 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SOCKHASH)
3573 : : goto error;
3574 : : break;
3575 : : case BPF_FUNC_get_local_storage:
3576 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_CGROUP_STORAGE &&
3577 : : map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERCPU_CGROUP_STORAGE)
3578 : : goto error;
3579 : : break;
3580 : : case BPF_FUNC_sk_select_reuseport:
3581 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_REUSEPORT_SOCKARRAY)
3582 : : goto error;
3583 : : break;
3584 : : case BPF_FUNC_map_peek_elem:
3585 : : case BPF_FUNC_map_pop_elem:
3586 : : case BPF_FUNC_map_push_elem:
3587 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_QUEUE &&
3588 : : map->map_type != BPF_MAP_TYPE_STACK)
3589 : : goto error;
3590 : : break;
3591 : : case BPF_FUNC_sk_storage_get:
3592 : : case BPF_FUNC_sk_storage_delete:
3593 : 0 : if (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_SK_STORAGE)
3594 : : goto error;
3595 : : break;
3596 : : default:
3597 : : break;
3598 : : }
3599 : :
3600 : : return 0;
3601 : : error:
3602 : 0 : verbose(env, "cannot pass map_type %d into func %s#%d\n",
3603 : : map->map_type, func_id_name(func_id), func_id);
3604 : 0 : return -EINVAL;
3605 : : }
3606 : :
3607 : 3 : static bool check_raw_mode_ok(const struct bpf_func_proto *fn)
3608 : : {
3609 : : int count = 0;
3610 : :
3611 : 3 : if (fn->arg1_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
3612 : : count++;
3613 : 3 : if (fn->arg2_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
3614 : 0 : count++;
3615 : 3 : if (fn->arg3_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
3616 : 3 : count++;
3617 : 3 : if (fn->arg4_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
3618 : 0 : count++;
3619 : 3 : if (fn->arg5_type == ARG_PTR_TO_UNINIT_MEM)
3620 : 0 : count++;
3621 : :
3622 : : /* We only support one arg being in raw mode at the moment,
3623 : : * which is sufficient for the helper functions we have
3624 : : * right now.
3625 : : */
3626 : 3 : return count <= 1;
3627 : : }
3628 : :
3629 : : static bool check_args_pair_invalid(enum bpf_arg_type arg_curr,
3630 : : enum bpf_arg_type arg_next)
3631 : : {
3632 : 3 : return (arg_type_is_mem_ptr(arg_curr) &&
3633 : 3 : !arg_type_is_mem_size(arg_next)) ||
3634 : 3 : (!arg_type_is_mem_ptr(arg_curr) &&
3635 : : arg_type_is_mem_size(arg_next));
3636 : : }
3637 : :
3638 : 3 : static bool check_arg_pair_ok(const struct bpf_func_proto *fn)
3639 : : {
3640 : : /* bpf_xxx(..., buf, len) call will access 'len'
3641 : : * bytes from memory 'buf'. Both arg types need
3642 : : * to be paired, so make sure there's no buggy
3643 : : * helper function specification.
3644 : : */
3645 : 3 : if (arg_type_is_mem_size(fn->arg1_type) ||
3646 : 3 : arg_type_is_mem_ptr(fn->arg5_type) ||
3647 : 3 : check_args_pair_invalid(fn->arg1_type, fn->arg2_type) ||
3648 : 3 : check_args_pair_invalid(fn->arg2_type, fn->arg3_type) ||
3649 : 3 : check_args_pair_invalid(fn->arg3_type, fn->arg4_type) ||
3650 : : check_args_pair_invalid(fn->arg4_type, fn->arg5_type))
3651 : : return false;
3652 : :
3653 : 3 : return true;
3654 : : }
3655 : :
3656 : 3 : static bool check_refcount_ok(const struct bpf_func_proto *fn, int func_id)
3657 : : {
3658 : : int count = 0;
3659 : :
3660 : 3 : if (arg_type_may_be_refcounted(fn->arg1_type))
3661 : : count++;
3662 : 3 : if (arg_type_may_be_refcounted(fn->arg2_type))
3663 : 0 : count++;
3664 : 3 : if (arg_type_may_be_refcounted(fn->arg3_type))
3665 : 0 : count++;
3666 : 3 : if (arg_type_may_be_refcounted(fn->arg4_type))
3667 : 0 : count++;
3668 : 3 : if (arg_type_may_be_refcounted(fn->arg5_type))
3669 : 0 : count++;
3670 : :
3671 : : /* A reference acquiring function cannot acquire
3672 : : * another refcounted ptr.
3673 : : */
3674 : 3 : if (is_acquire_function(func_id) && count)
3675 : : return false;
3676 : :
3677 : : /* We only support one arg being unreferenced at the moment,
3678 : : * which is sufficient for the helper functions we have right now.
3679 : : */
3680 : 3 : return count <= 1;
3681 : : }
3682 : :
3683 : 3 : static int check_func_proto(const struct bpf_func_proto *fn, int func_id)
3684 : : {
3685 : 3 : return check_raw_mode_ok(fn) &&
3686 : 3 : check_arg_pair_ok(fn) &&
3687 : 3 : check_refcount_ok(fn, func_id) ? 0 : -EINVAL;
3688 : : }
3689 : :
3690 : : /* Packet data might have moved, any old PTR_TO_PACKET[_META,_END]
3691 : : * are now invalid, so turn them into unknown SCALAR_VALUE.
3692 : : */
3693 : 0 : static void __clear_all_pkt_pointers(struct bpf_verifier_env *env,
3694 : : struct bpf_func_state *state)
3695 : : {
3696 : 0 : struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *reg;
3697 : : int i;
3698 : :
3699 : 0 : for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++)
3700 : 0 : if (reg_is_pkt_pointer_any(®s[i]))
3701 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, i);
3702 : :
3703 : 0 : bpf_for_each_spilled_reg(i, state, reg) {
3704 : 0 : if (!reg)
3705 : 0 : continue;
3706 : 0 : if (reg_is_pkt_pointer_any(reg))
3707 : 0 : __mark_reg_unknown(env, reg);
3708 : : }
3709 : 0 : }
3710 : :
3711 : 0 : static void clear_all_pkt_pointers(struct bpf_verifier_env *env)
3712 : : {
3713 : 0 : struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
3714 : : int i;
3715 : :
3716 : 0 : for (i = 0; i <= vstate->curframe; i++)
3717 : 0 : __clear_all_pkt_pointers(env, vstate->frame[i]);
3718 : 0 : }
3719 : :
3720 : 0 : static void release_reg_references(struct bpf_verifier_env *env,
3721 : : struct bpf_func_state *state,
3722 : : int ref_obj_id)
3723 : : {
3724 : 0 : struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *reg;
3725 : : int i;
3726 : :
3727 : 0 : for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++)
3728 : 0 : if (regs[i].ref_obj_id == ref_obj_id)
3729 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, i);
3730 : :
3731 : 0 : bpf_for_each_spilled_reg(i, state, reg) {
3732 : 0 : if (!reg)
3733 : 0 : continue;
3734 : 0 : if (reg->ref_obj_id == ref_obj_id)
3735 : 0 : __mark_reg_unknown(env, reg);
3736 : : }
3737 : 0 : }
3738 : :
3739 : : /* The pointer with the specified id has released its reference to kernel
3740 : : * resources. Identify all copies of the same pointer and clear the reference.
3741 : : */
3742 : 0 : static int release_reference(struct bpf_verifier_env *env,
3743 : : int ref_obj_id)
3744 : : {
3745 : 0 : struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
3746 : : int err;
3747 : : int i;
3748 : :
3749 : 0 : err = release_reference_state(cur_func(env), ref_obj_id);
3750 : 0 : if (err)
3751 : : return err;
3752 : :
3753 : 0 : for (i = 0; i <= vstate->curframe; i++)
3754 : 0 : release_reg_references(env, vstate->frame[i], ref_obj_id);
3755 : :
3756 : : return 0;
3757 : : }
3758 : :
3759 : 0 : static int check_func_call(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn,
3760 : : int *insn_idx)
3761 : : {
3762 : 0 : struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
3763 : : struct bpf_func_state *caller, *callee;
3764 : : int i, err, subprog, target_insn;
3765 : :
3766 : 0 : if (state->curframe + 1 >= MAX_CALL_FRAMES) {
3767 : 0 : verbose(env, "the call stack of %d frames is too deep\n",
3768 : : state->curframe + 2);
3769 : 0 : return -E2BIG;
3770 : : }
3771 : :
3772 : 0 : target_insn = *insn_idx + insn->imm;
3773 : 0 : subprog = find_subprog(env, target_insn + 1);
3774 : 0 : if (subprog < 0) {
3775 : 0 : verbose(env, "verifier bug. No program starts at insn %d\n",
3776 : : target_insn + 1);
3777 : 0 : return -EFAULT;
3778 : : }
3779 : :
3780 : 0 : caller = state->frame[state->curframe];
3781 : 0 : if (state->frame[state->curframe + 1]) {
3782 : 0 : verbose(env, "verifier bug. Frame %d already allocated\n",
3783 : : state->curframe + 1);
3784 : 0 : return -EFAULT;
3785 : : }
3786 : :
3787 : 0 : callee = kzalloc(sizeof(*callee), GFP_KERNEL);
3788 : 0 : if (!callee)
3789 : : return -ENOMEM;
3790 : 0 : state->frame[state->curframe + 1] = callee;
3791 : :
3792 : : /* callee cannot access r0, r6 - r9 for reading and has to write
3793 : : * into its own stack before reading from it.
3794 : : * callee can read/write into caller's stack
3795 : : */
3796 : 0 : init_func_state(env, callee,
3797 : : /* remember the callsite, it will be used by bpf_exit */
3798 : : *insn_idx /* callsite */,
3799 : : state->curframe + 1 /* frameno within this callchain */,
3800 : : subprog /* subprog number within this prog */);
3801 : :
3802 : : /* Transfer references to the callee */
3803 : 0 : err = transfer_reference_state(callee, caller);
3804 : 0 : if (err)
3805 : : return err;
3806 : :
3807 : : /* copy r1 - r5 args that callee can access. The copy includes parent
3808 : : * pointers, which connects us up to the liveness chain
3809 : : */
3810 : 0 : for (i = BPF_REG_1; i <= BPF_REG_5; i++)
3811 : 0 : callee->regs[i] = caller->regs[i];
3812 : :
3813 : : /* after the call registers r0 - r5 were scratched */
3814 : 0 : for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++) {
3815 : 0 : mark_reg_not_init(env, caller->regs, caller_saved[i]);
3816 : 0 : check_reg_arg(env, caller_saved[i], DST_OP_NO_MARK);
3817 : : }
3818 : :
3819 : : /* only increment it after check_reg_arg() finished */
3820 : 0 : state->curframe++;
3821 : :
3822 : : /* and go analyze first insn of the callee */
3823 : 0 : *insn_idx = target_insn;
3824 : :
3825 : 0 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL) {
3826 : 0 : verbose(env, "caller:\n");
3827 : 0 : print_verifier_state(env, caller);
3828 : 0 : verbose(env, "callee:\n");
3829 : 0 : print_verifier_state(env, callee);
3830 : : }
3831 : : return 0;
3832 : : }
3833 : :
3834 : 0 : static int prepare_func_exit(struct bpf_verifier_env *env, int *insn_idx)
3835 : : {
3836 : 0 : struct bpf_verifier_state *state = env->cur_state;
3837 : : struct bpf_func_state *caller, *callee;
3838 : : struct bpf_reg_state *r0;
3839 : : int err;
3840 : :
3841 : 0 : callee = state->frame[state->curframe];
3842 : : r0 = &callee->regs[BPF_REG_0];
3843 : 0 : if (r0->type == PTR_TO_STACK) {
3844 : : /* technically it's ok to return caller's stack pointer
3845 : : * (or caller's caller's pointer) back to the caller,
3846 : : * since these pointers are valid. Only current stack
3847 : : * pointer will be invalid as soon as function exits,
3848 : : * but let's be conservative
3849 : : */
3850 : 0 : verbose(env, "cannot return stack pointer to the caller\n");
3851 : 0 : return -EINVAL;
3852 : : }
3853 : :
3854 : 0 : state->curframe--;
3855 : 0 : caller = state->frame[state->curframe];
3856 : : /* return to the caller whatever r0 had in the callee */
3857 : 0 : caller->regs[BPF_REG_0] = *r0;
3858 : :
3859 : : /* Transfer references to the caller */
3860 : 0 : err = transfer_reference_state(caller, callee);
3861 : 0 : if (err)
3862 : : return err;
3863 : :
3864 : 0 : *insn_idx = callee->callsite + 1;
3865 : 0 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL) {
3866 : 0 : verbose(env, "returning from callee:\n");
3867 : 0 : print_verifier_state(env, callee);
3868 : 0 : verbose(env, "to caller at %d:\n", *insn_idx);
3869 : 0 : print_verifier_state(env, caller);
3870 : : }
3871 : : /* clear everything in the callee */
3872 : 0 : free_func_state(callee);
3873 : 0 : state->frame[state->curframe + 1] = NULL;
3874 : 0 : return 0;
3875 : : }
3876 : :
3877 : 3 : static int do_refine_retval_range(struct bpf_verifier_env *env,
3878 : : struct bpf_reg_state *regs, int ret_type,
3879 : : int func_id, struct bpf_call_arg_meta *meta)
3880 : : {
3881 : : struct bpf_reg_state *ret_reg = ®s[BPF_REG_0];
3882 : 3 : struct bpf_reg_state tmp_reg = *ret_reg;
3883 : : bool ret;
3884 : :
3885 : 3 : if (ret_type != RET_INTEGER ||
3886 : 3 : (func_id != BPF_FUNC_get_stack &&
3887 : 3 : func_id != BPF_FUNC_probe_read_str))
3888 : : return 0;
3889 : :
3890 : : /* Error case where ret is in interval [S32MIN, -1]. */
3891 : 0 : ret_reg->smin_value = S32_MIN;
3892 : 0 : ret_reg->smax_value = -1;
3893 : :
3894 : 0 : __reg_deduce_bounds(ret_reg);
3895 : 0 : __reg_bound_offset(ret_reg);
3896 : 0 : __update_reg_bounds(ret_reg);
3897 : :
3898 : 0 : ret = push_stack(env, env->insn_idx + 1, env->insn_idx, false);
3899 : 0 : if (!ret)
3900 : : return -EFAULT;
3901 : :
3902 : 0 : *ret_reg = tmp_reg;
3903 : :
3904 : : /* Success case where ret is in range [0, msize_max_value]. */
3905 : 0 : ret_reg->smin_value = 0;
3906 : 0 : ret_reg->smax_value = meta->msize_max_value;
3907 : 0 : ret_reg->umin_value = ret_reg->smin_value;
3908 : 0 : ret_reg->umax_value = ret_reg->smax_value;
3909 : :
3910 : 0 : __reg_deduce_bounds(ret_reg);
3911 : 0 : __reg_bound_offset(ret_reg);
3912 : 0 : __update_reg_bounds(ret_reg);
3913 : :
3914 : 0 : return 0;
3915 : : }
3916 : :
3917 : : static int
3918 : 3 : record_func_map(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_call_arg_meta *meta,
3919 : : int func_id, int insn_idx)
3920 : : {
3921 : 3 : struct bpf_insn_aux_data *aux = &env->insn_aux_data[insn_idx];
3922 : 3 : struct bpf_map *map = meta->map_ptr;
3923 : :
3924 : 3 : if (func_id != BPF_FUNC_tail_call &&
3925 : 3 : func_id != BPF_FUNC_map_lookup_elem &&
3926 : 3 : func_id != BPF_FUNC_map_update_elem &&
3927 : : func_id != BPF_FUNC_map_delete_elem &&
3928 : 3 : func_id != BPF_FUNC_map_push_elem &&
3929 : 3 : func_id != BPF_FUNC_map_pop_elem &&
3930 : : func_id != BPF_FUNC_map_peek_elem)
3931 : : return 0;
3932 : :
3933 : 3 : if (map == NULL) {
3934 : 0 : verbose(env, "kernel subsystem misconfigured verifier\n");
3935 : 0 : return -EINVAL;
3936 : : }
3937 : :
3938 : : /* In case of read-only, some additional restrictions
3939 : : * need to be applied in order to prevent altering the
3940 : : * state of the map from program side.
3941 : : */
3942 : 3 : if ((map->map_flags & BPF_F_RDONLY_PROG) &&
3943 : 0 : (func_id == BPF_FUNC_map_delete_elem ||
3944 : 0 : func_id == BPF_FUNC_map_update_elem ||
3945 : 0 : func_id == BPF_FUNC_map_push_elem ||
3946 : : func_id == BPF_FUNC_map_pop_elem)) {
3947 : 0 : verbose(env, "write into map forbidden\n");
3948 : 0 : return -EACCES;
3949 : : }
3950 : :
3951 : 3 : if (!BPF_MAP_PTR(aux->map_state))
3952 : 3 : bpf_map_ptr_store(aux, meta->map_ptr,
3953 : : meta->map_ptr->unpriv_array);
3954 : 0 : else if (BPF_MAP_PTR(aux->map_state) != meta->map_ptr)
3955 : 0 : bpf_map_ptr_store(aux, BPF_MAP_PTR_POISON,
3956 : : meta->map_ptr->unpriv_array);
3957 : : return 0;
3958 : : }
3959 : :
3960 : 3 : static int check_reference_leak(struct bpf_verifier_env *env)
3961 : : {
3962 : : struct bpf_func_state *state = cur_func(env);
3963 : : int i;
3964 : :
3965 : 3 : for (i = 0; i < state->acquired_refs; i++) {
3966 : 0 : verbose(env, "Unreleased reference id=%d alloc_insn=%d\n",
3967 : 0 : state->refs[i].id, state->refs[i].insn_idx);
3968 : : }
3969 : 3 : return state->acquired_refs ? -EINVAL : 0;
3970 : : }
3971 : :
3972 : 3 : static int check_helper_call(struct bpf_verifier_env *env, int func_id, int insn_idx)
3973 : : {
3974 : : const struct bpf_func_proto *fn = NULL;
3975 : : struct bpf_reg_state *regs;
3976 : : struct bpf_call_arg_meta meta;
3977 : : bool changes_data;
3978 : : int i, err;
3979 : :
3980 : : /* find function prototype */
3981 : 3 : if (func_id < 0 || func_id >= __BPF_FUNC_MAX_ID) {
3982 : 0 : verbose(env, "invalid func %s#%d\n", func_id_name(func_id),
3983 : : func_id);
3984 : 0 : return -EINVAL;
3985 : : }
3986 : :
3987 : 3 : if (env->ops->get_func_proto)
3988 : 3 : fn = env->ops->get_func_proto(func_id, env->prog);
3989 : 3 : if (!fn) {
3990 : 0 : verbose(env, "unknown func %s#%d\n", func_id_name(func_id),
3991 : : func_id);
3992 : 0 : return -EINVAL;
3993 : : }
3994 : :
3995 : : /* eBPF programs must be GPL compatible to use GPL-ed functions */
3996 : 3 : if (!env->prog->gpl_compatible && fn->gpl_only) {
3997 : 0 : verbose(env, "cannot call GPL-restricted function from non-GPL compatible program\n");
3998 : 0 : return -EINVAL;
3999 : : }
4000 : :
4001 : : /* With LD_ABS/IND some JITs save/restore skb from r1. */
4002 : 3 : changes_data = bpf_helper_changes_pkt_data(fn->func);
4003 : 3 : if (changes_data && fn->arg1_type != ARG_PTR_TO_CTX) {
4004 : 0 : verbose(env, "kernel subsystem misconfigured func %s#%d: r1 != ctx\n",
4005 : : func_id_name(func_id), func_id);
4006 : 0 : return -EINVAL;
4007 : : }
4008 : :
4009 : 3 : memset(&meta, 0, sizeof(meta));
4010 : 3 : meta.pkt_access = fn->pkt_access;
4011 : :
4012 : 3 : err = check_func_proto(fn, func_id);
4013 : 3 : if (err) {
4014 : 0 : verbose(env, "kernel subsystem misconfigured func %s#%d\n",
4015 : : func_id_name(func_id), func_id);
4016 : 0 : return err;
4017 : : }
4018 : :
4019 : 3 : meta.func_id = func_id;
4020 : : /* check args */
4021 : 3 : err = check_func_arg(env, BPF_REG_1, fn->arg1_type, &meta);
4022 : 3 : if (err)
4023 : : return err;
4024 : 3 : err = check_func_arg(env, BPF_REG_2, fn->arg2_type, &meta);
4025 : 3 : if (err)
4026 : : return err;
4027 : 3 : err = check_func_arg(env, BPF_REG_3, fn->arg3_type, &meta);
4028 : 3 : if (err)
4029 : : return err;
4030 : 3 : err = check_func_arg(env, BPF_REG_4, fn->arg4_type, &meta);
4031 : 3 : if (err)
4032 : : return err;
4033 : 3 : err = check_func_arg(env, BPF_REG_5, fn->arg5_type, &meta);
4034 : 3 : if (err)
4035 : : return err;
4036 : :
4037 : 3 : err = record_func_map(env, &meta, func_id, insn_idx);
4038 : 3 : if (err)
4039 : : return err;
4040 : :
4041 : : /* Mark slots with STACK_MISC in case of raw mode, stack offset
4042 : : * is inferred from register state.
4043 : : */
4044 : 3 : for (i = 0; i < meta.access_size; i++) {
4045 : 3 : err = check_mem_access(env, insn_idx, meta.regno, i, BPF_B,
4046 : : BPF_WRITE, -1, false);
4047 : 3 : if (err)
4048 : 0 : return err;
4049 : : }
4050 : :
4051 : 3 : if (func_id == BPF_FUNC_tail_call) {
4052 : 0 : err = check_reference_leak(env);
4053 : 0 : if (err) {
4054 : 0 : verbose(env, "tail_call would lead to reference leak\n");
4055 : 0 : return err;
4056 : : }
4057 : 3 : } else if (is_release_function(func_id)) {
4058 : 0 : err = release_reference(env, meta.ref_obj_id);
4059 : 0 : if (err) {
4060 : 0 : verbose(env, "func %s#%d reference has not been acquired before\n",
4061 : : func_id_name(func_id), func_id);
4062 : 0 : return err;
4063 : : }
4064 : : }
4065 : :
4066 : : regs = cur_regs(env);
4067 : :
4068 : : /* check that flags argument in get_local_storage(map, flags) is 0,
4069 : : * this is required because get_local_storage() can't return an error.
4070 : : */
4071 : 3 : if (func_id == BPF_FUNC_get_local_storage &&
4072 : : !register_is_null(®s[BPF_REG_2])) {
4073 : 0 : verbose(env, "get_local_storage() doesn't support non-zero flags\n");
4074 : 0 : return -EINVAL;
4075 : : }
4076 : :
4077 : : /* reset caller saved regs */
4078 : 3 : for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++) {
4079 : 3 : mark_reg_not_init(env, regs, caller_saved[i]);
4080 : 3 : check_reg_arg(env, caller_saved[i], DST_OP_NO_MARK);
4081 : : }
4082 : :
4083 : : /* helper call returns 64-bit value. */
4084 : 3 : regs[BPF_REG_0].subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
4085 : :
4086 : : /* update return register (already marked as written above) */
4087 : 3 : if (fn->ret_type == RET_INTEGER) {
4088 : : /* sets type to SCALAR_VALUE */
4089 : 3 : mark_reg_unknown(env, regs, BPF_REG_0);
4090 : 3 : } else if (fn->ret_type == RET_VOID) {
4091 : 0 : regs[BPF_REG_0].type = NOT_INIT;
4092 : 3 : } else if (fn->ret_type == RET_PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL ||
4093 : : fn->ret_type == RET_PTR_TO_MAP_VALUE) {
4094 : : /* There is no offset yet applied, variable or fixed */
4095 : 3 : mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
4096 : : /* remember map_ptr, so that check_map_access()
4097 : : * can check 'value_size' boundary of memory access
4098 : : * to map element returned from bpf_map_lookup_elem()
4099 : : */
4100 : 3 : if (meta.map_ptr == NULL) {
4101 : 0 : verbose(env,
4102 : : "kernel subsystem misconfigured verifier\n");
4103 : 0 : return -EINVAL;
4104 : : }
4105 : 3 : regs[BPF_REG_0].map_ptr = meta.map_ptr;
4106 : 3 : if (fn->ret_type == RET_PTR_TO_MAP_VALUE) {
4107 : 0 : regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MAP_VALUE;
4108 : 0 : if (map_value_has_spin_lock(meta.map_ptr))
4109 : 0 : regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
4110 : : } else {
4111 : 3 : regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL;
4112 : 3 : regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
4113 : : }
4114 : 0 : } else if (fn->ret_type == RET_PTR_TO_SOCKET_OR_NULL) {
4115 : 0 : mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
4116 : 0 : regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_SOCKET_OR_NULL;
4117 : 0 : regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
4118 : 0 : } else if (fn->ret_type == RET_PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL) {
4119 : 0 : mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
4120 : 0 : regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL;
4121 : 0 : regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
4122 : 0 : } else if (fn->ret_type == RET_PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL) {
4123 : 0 : mark_reg_known_zero(env, regs, BPF_REG_0);
4124 : 0 : regs[BPF_REG_0].type = PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL;
4125 : 0 : regs[BPF_REG_0].id = ++env->id_gen;
4126 : : } else {
4127 : 0 : verbose(env, "unknown return type %d of func %s#%d\n",
4128 : : fn->ret_type, func_id_name(func_id), func_id);
4129 : 0 : return -EINVAL;
4130 : : }
4131 : :
4132 : 3 : if (is_ptr_cast_function(func_id)) {
4133 : : /* For release_reference() */
4134 : 0 : regs[BPF_REG_0].ref_obj_id = meta.ref_obj_id;
4135 : 3 : } else if (is_acquire_function(func_id)) {
4136 : 0 : int id = acquire_reference_state(env, insn_idx);
4137 : :
4138 : 0 : if (id < 0)
4139 : : return id;
4140 : : /* For mark_ptr_or_null_reg() */
4141 : 0 : regs[BPF_REG_0].id = id;
4142 : : /* For release_reference() */
4143 : 0 : regs[BPF_REG_0].ref_obj_id = id;
4144 : : }
4145 : :
4146 : 3 : err = do_refine_retval_range(env, regs, fn->ret_type, func_id, &meta);
4147 : 3 : if (err)
4148 : : return err;
4149 : :
4150 : 3 : err = check_map_func_compatibility(env, meta.map_ptr, func_id);
4151 : 3 : if (err)
4152 : : return err;
4153 : :
4154 : 3 : if (func_id == BPF_FUNC_get_stack && !env->prog->has_callchain_buf) {
4155 : : const char *err_str;
4156 : :
4157 : : #ifdef CONFIG_PERF_EVENTS
4158 : 0 : err = get_callchain_buffers(sysctl_perf_event_max_stack);
4159 : : err_str = "cannot get callchain buffer for func %s#%d\n";
4160 : : #else
4161 : : err = -ENOTSUPP;
4162 : : err_str = "func %s#%d not supported without CONFIG_PERF_EVENTS\n";
4163 : : #endif
4164 : 0 : if (err) {
4165 : 0 : verbose(env, err_str, func_id_name(func_id), func_id);
4166 : 0 : return err;
4167 : : }
4168 : :
4169 : 0 : env->prog->has_callchain_buf = true;
4170 : : }
4171 : :
4172 : 3 : if (changes_data)
4173 : 0 : clear_all_pkt_pointers(env);
4174 : : return 0;
4175 : : }
4176 : :
4177 : : static bool signed_add_overflows(s64 a, s64 b)
4178 : : {
4179 : : /* Do the add in u64, where overflow is well-defined */
4180 : 0 : s64 res = (s64)((u64)a + (u64)b);
4181 : :
4182 : 0 : if (b < 0)
4183 : 0 : return res > a;
4184 : 0 : return res < a;
4185 : : }
4186 : :
4187 : : static bool signed_sub_overflows(s64 a, s64 b)
4188 : : {
4189 : : /* Do the sub in u64, where overflow is well-defined */
4190 : 0 : s64 res = (s64)((u64)a - (u64)b);
4191 : :
4192 : 0 : if (b < 0)
4193 : 0 : return res < a;
4194 : 0 : return res > a;
4195 : : }
4196 : :
4197 : 3 : static bool check_reg_sane_offset(struct bpf_verifier_env *env,
4198 : : const struct bpf_reg_state *reg,
4199 : : enum bpf_reg_type type)
4200 : : {
4201 : : bool known = tnum_is_const(reg->var_off);
4202 : 3 : s64 val = reg->var_off.value;
4203 : 3 : s64 smin = reg->smin_value;
4204 : :
4205 : 3 : if (known && (val >= BPF_MAX_VAR_OFF || val <= -BPF_MAX_VAR_OFF)) {
4206 : 0 : verbose(env, "math between %s pointer and %lld is not allowed\n",
4207 : : reg_type_str[type], val);
4208 : 0 : return false;
4209 : : }
4210 : :
4211 : 3 : if (reg->off >= BPF_MAX_VAR_OFF || reg->off <= -BPF_MAX_VAR_OFF) {
4212 : 0 : verbose(env, "%s pointer offset %d is not allowed\n",
4213 : : reg_type_str[type], reg->off);
4214 : 0 : return false;
4215 : : }
4216 : :
4217 : 3 : if (smin == S64_MIN) {
4218 : 0 : verbose(env, "math between %s pointer and register with unbounded min value is not allowed\n",
4219 : : reg_type_str[type]);
4220 : 0 : return false;
4221 : : }
4222 : :
4223 : 3 : if (smin >= BPF_MAX_VAR_OFF || smin <= -BPF_MAX_VAR_OFF) {
4224 : 0 : verbose(env, "value %lld makes %s pointer be out of bounds\n",
4225 : : smin, reg_type_str[type]);
4226 : 0 : return false;
4227 : : }
4228 : :
4229 : : return true;
4230 : : }
4231 : :
4232 : : static struct bpf_insn_aux_data *cur_aux(struct bpf_verifier_env *env)
4233 : : {
4234 : 3 : return &env->insn_aux_data[env->insn_idx];
4235 : : }
4236 : :
4237 : 0 : static int retrieve_ptr_limit(const struct bpf_reg_state *ptr_reg,
4238 : : u32 *ptr_limit, u8 opcode, bool off_is_neg)
4239 : : {
4240 : 0 : bool mask_to_left = (opcode == BPF_ADD && off_is_neg) ||
4241 : 0 : (opcode == BPF_SUB && !off_is_neg);
4242 : : u32 off;
4243 : :
4244 : 0 : switch (ptr_reg->type) {
4245 : : case PTR_TO_STACK:
4246 : : /* Indirect variable offset stack access is prohibited in
4247 : : * unprivileged mode so it's not handled here.
4248 : : */
4249 : 0 : off = ptr_reg->off + ptr_reg->var_off.value;
4250 : 0 : if (mask_to_left)
4251 : 0 : *ptr_limit = MAX_BPF_STACK + off;
4252 : : else
4253 : 0 : *ptr_limit = -off;
4254 : : return 0;
4255 : : case PTR_TO_MAP_VALUE:
4256 : 0 : if (mask_to_left) {
4257 : 0 : *ptr_limit = ptr_reg->umax_value + ptr_reg->off;
4258 : : } else {
4259 : 0 : off = ptr_reg->smin_value + ptr_reg->off;
4260 : 0 : *ptr_limit = ptr_reg->map_ptr->value_size - off;
4261 : : }
4262 : : return 0;
4263 : : default:
4264 : : return -EINVAL;
4265 : : }
4266 : : }
4267 : :
4268 : : static bool can_skip_alu_sanitation(const struct bpf_verifier_env *env,
4269 : : const struct bpf_insn *insn)
4270 : : {
4271 : 3 : return env->allow_ptr_leaks || BPF_SRC(insn->code) == BPF_K;
4272 : : }
4273 : :
4274 : : static int update_alu_sanitation_state(struct bpf_insn_aux_data *aux,
4275 : : u32 alu_state, u32 alu_limit)
4276 : : {
4277 : : /* If we arrived here from different branches with different
4278 : : * state or limits to sanitize, then this won't work.
4279 : : */
4280 : 0 : if (aux->alu_state &&
4281 : 0 : (aux->alu_state != alu_state ||
4282 : 0 : aux->alu_limit != alu_limit))
4283 : : return -EACCES;
4284 : :
4285 : : /* Corresponding fixup done in fixup_bpf_calls(). */
4286 : 0 : aux->alu_state = alu_state;
4287 : 0 : aux->alu_limit = alu_limit;
4288 : : return 0;
4289 : : }
4290 : :
4291 : 0 : static int sanitize_val_alu(struct bpf_verifier_env *env,
4292 : : struct bpf_insn *insn)
4293 : : {
4294 : : struct bpf_insn_aux_data *aux = cur_aux(env);
4295 : :
4296 : 0 : if (can_skip_alu_sanitation(env, insn))
4297 : : return 0;
4298 : :
4299 : 0 : return update_alu_sanitation_state(aux, BPF_ALU_NON_POINTER, 0);
4300 : : }
4301 : :
4302 : 3 : static int sanitize_ptr_alu(struct bpf_verifier_env *env,
4303 : : struct bpf_insn *insn,
4304 : : const struct bpf_reg_state *ptr_reg,
4305 : : struct bpf_reg_state *dst_reg,
4306 : : bool off_is_neg)
4307 : : {
4308 : 3 : struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
4309 : : struct bpf_insn_aux_data *aux = cur_aux(env);
4310 : 3 : bool ptr_is_dst_reg = ptr_reg == dst_reg;
4311 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
4312 : : u32 alu_state, alu_limit;
4313 : : struct bpf_reg_state tmp;
4314 : : bool ret;
4315 : :
4316 : 3 : if (can_skip_alu_sanitation(env, insn))
4317 : : return 0;
4318 : :
4319 : : /* We already marked aux for masking from non-speculative
4320 : : * paths, thus we got here in the first place. We only care
4321 : : * to explore bad access from here.
4322 : : */
4323 : 0 : if (vstate->speculative)
4324 : : goto do_sim;
4325 : :
4326 : 0 : alu_state = off_is_neg ? BPF_ALU_NEG_VALUE : 0;
4327 : 0 : alu_state |= ptr_is_dst_reg ?
4328 : 0 : BPF_ALU_SANITIZE_SRC : BPF_ALU_SANITIZE_DST;
4329 : :
4330 : 0 : if (retrieve_ptr_limit(ptr_reg, &alu_limit, opcode, off_is_neg))
4331 : : return 0;
4332 : 0 : if (update_alu_sanitation_state(aux, alu_state, alu_limit))
4333 : : return -EACCES;
4334 : : do_sim:
4335 : : /* Simulate and find potential out-of-bounds access under
4336 : : * speculative execution from truncation as a result of
4337 : : * masking when off was not within expected range. If off
4338 : : * sits in dst, then we temporarily need to move ptr there
4339 : : * to simulate dst (== 0) +/-= ptr. Needed, for example,
4340 : : * for cases where we use K-based arithmetic in one direction
4341 : : * and truncated reg-based in the other in order to explore
4342 : : * bad access.
4343 : : */
4344 : 0 : if (!ptr_is_dst_reg) {
4345 : 0 : tmp = *dst_reg;
4346 : 0 : *dst_reg = *ptr_reg;
4347 : : }
4348 : 0 : ret = push_stack(env, env->insn_idx + 1, env->insn_idx, true);
4349 : 0 : if (!ptr_is_dst_reg && ret)
4350 : 0 : *dst_reg = tmp;
4351 : 0 : return !ret ? -EFAULT : 0;
4352 : : }
4353 : :
4354 : : /* Handles arithmetic on a pointer and a scalar: computes new min/max and var_off.
4355 : : * Caller should also handle BPF_MOV case separately.
4356 : : * If we return -EACCES, caller may want to try again treating pointer as a
4357 : : * scalar. So we only emit a diagnostic if !env->allow_ptr_leaks.
4358 : : */
4359 : 3 : static int adjust_ptr_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
4360 : : struct bpf_insn *insn,
4361 : : const struct bpf_reg_state *ptr_reg,
4362 : : const struct bpf_reg_state *off_reg)
4363 : : {
4364 : 3 : struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
4365 : 3 : struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
4366 : 3 : struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *dst_reg;
4367 : : bool known = tnum_is_const(off_reg->var_off);
4368 : 3 : s64 smin_val = off_reg->smin_value, smax_val = off_reg->smax_value,
4369 : 3 : smin_ptr = ptr_reg->smin_value, smax_ptr = ptr_reg->smax_value;
4370 : 3 : u64 umin_val = off_reg->umin_value, umax_val = off_reg->umax_value,
4371 : 3 : umin_ptr = ptr_reg->umin_value, umax_ptr = ptr_reg->umax_value;
4372 : 3 : u32 dst = insn->dst_reg, src = insn->src_reg;
4373 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
4374 : : int ret;
4375 : :
4376 : 3 : dst_reg = ®s[dst];
4377 : :
4378 : 3 : if ((known && (smin_val != smax_val || umin_val != umax_val)) ||
4379 : 3 : smin_val > smax_val || umin_val > umax_val) {
4380 : : /* Taint dst register if offset had invalid bounds derived from
4381 : : * e.g. dead branches.
4382 : : */
4383 : 0 : __mark_reg_unknown(env, dst_reg);
4384 : 0 : return 0;
4385 : : }
4386 : :
4387 : 3 : if (BPF_CLASS(insn->code) != BPF_ALU64) {
4388 : : /* 32-bit ALU ops on pointers produce (meaningless) scalars */
4389 : 0 : verbose(env,
4390 : : "R%d 32-bit pointer arithmetic prohibited\n",
4391 : : dst);
4392 : 0 : return -EACCES;
4393 : : }
4394 : :
4395 : 3 : switch (ptr_reg->type) {
4396 : : case PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL:
4397 : 0 : verbose(env, "R%d pointer arithmetic on %s prohibited, null-check it first\n",
4398 : : dst, reg_type_str[ptr_reg->type]);
4399 : 0 : return -EACCES;
4400 : : case CONST_PTR_TO_MAP:
4401 : : case PTR_TO_PACKET_END:
4402 : : case PTR_TO_SOCKET:
4403 : : case PTR_TO_SOCKET_OR_NULL:
4404 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON:
4405 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL:
4406 : : case PTR_TO_TCP_SOCK:
4407 : : case PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL:
4408 : : case PTR_TO_XDP_SOCK:
4409 : 0 : verbose(env, "R%d pointer arithmetic on %s prohibited\n",
4410 : : dst, reg_type_str[ptr_reg->type]);
4411 : 0 : return -EACCES;
4412 : : case PTR_TO_MAP_VALUE:
4413 : 0 : if (!env->allow_ptr_leaks && !known && (smin_val < 0) != (smax_val < 0)) {
4414 : 0 : verbose(env, "R%d has unknown scalar with mixed signed bounds, pointer arithmetic with it prohibited for !root\n",
4415 : : off_reg == dst_reg ? dst : src);
4416 : 0 : return -EACCES;
4417 : : }
4418 : : /* fall-through */
4419 : : default:
4420 : : break;
4421 : : }
4422 : :
4423 : : /* In case of 'scalar += pointer', dst_reg inherits pointer type and id.
4424 : : * The id may be overwritten later if we create a new variable offset.
4425 : : */
4426 : 3 : dst_reg->type = ptr_reg->type;
4427 : 3 : dst_reg->id = ptr_reg->id;
4428 : :
4429 : 3 : if (!check_reg_sane_offset(env, off_reg, ptr_reg->type) ||
4430 : 3 : !check_reg_sane_offset(env, ptr_reg, ptr_reg->type))
4431 : : return -EINVAL;
4432 : :
4433 : 3 : switch (opcode) {
4434 : : case BPF_ADD:
4435 : 3 : ret = sanitize_ptr_alu(env, insn, ptr_reg, dst_reg, smin_val < 0);
4436 : 3 : if (ret < 0) {
4437 : 0 : verbose(env, "R%d tried to add from different maps or paths\n", dst);
4438 : 0 : return ret;
4439 : : }
4440 : : /* We can take a fixed offset as long as it doesn't overflow
4441 : : * the s32 'off' field
4442 : : */
4443 : 3 : if (known && (ptr_reg->off + smin_val ==
4444 : 3 : (s64)(s32)(ptr_reg->off + smin_val))) {
4445 : : /* pointer += K. Accumulate it into fixed offset */
4446 : 3 : dst_reg->smin_value = smin_ptr;
4447 : 3 : dst_reg->smax_value = smax_ptr;
4448 : 3 : dst_reg->umin_value = umin_ptr;
4449 : 3 : dst_reg->umax_value = umax_ptr;
4450 : 3 : dst_reg->var_off = ptr_reg->var_off;
4451 : 3 : dst_reg->off = ptr_reg->off + smin_val;
4452 : 3 : dst_reg->raw = ptr_reg->raw;
4453 : 3 : break;
4454 : : }
4455 : : /* A new variable offset is created. Note that off_reg->off
4456 : : * == 0, since it's a scalar.
4457 : : * dst_reg gets the pointer type and since some positive
4458 : : * integer value was added to the pointer, give it a new 'id'
4459 : : * if it's a PTR_TO_PACKET.
4460 : : * this creates a new 'base' pointer, off_reg (variable) gets
4461 : : * added into the variable offset, and we copy the fixed offset
4462 : : * from ptr_reg.
4463 : : */
4464 : 0 : if (signed_add_overflows(smin_ptr, smin_val) ||
4465 : : signed_add_overflows(smax_ptr, smax_val)) {
4466 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4467 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4468 : : } else {
4469 : 0 : dst_reg->smin_value = smin_ptr + smin_val;
4470 : 0 : dst_reg->smax_value = smax_ptr + smax_val;
4471 : : }
4472 : 0 : if (umin_ptr + umin_val < umin_ptr ||
4473 : 0 : umax_ptr + umax_val < umax_ptr) {
4474 : 0 : dst_reg->umin_value = 0;
4475 : 0 : dst_reg->umax_value = U64_MAX;
4476 : : } else {
4477 : 0 : dst_reg->umin_value = umin_ptr + umin_val;
4478 : 0 : dst_reg->umax_value = umax_ptr + umax_val;
4479 : : }
4480 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_add(ptr_reg->var_off, off_reg->var_off);
4481 : 0 : dst_reg->off = ptr_reg->off;
4482 : 0 : dst_reg->raw = ptr_reg->raw;
4483 : 0 : if (reg_is_pkt_pointer(ptr_reg)) {
4484 : 0 : dst_reg->id = ++env->id_gen;
4485 : : /* something was added to pkt_ptr, set range to zero */
4486 : 0 : dst_reg->raw = 0;
4487 : : }
4488 : : break;
4489 : : case BPF_SUB:
4490 : 0 : ret = sanitize_ptr_alu(env, insn, ptr_reg, dst_reg, smin_val < 0);
4491 : 0 : if (ret < 0) {
4492 : 0 : verbose(env, "R%d tried to sub from different maps or paths\n", dst);
4493 : 0 : return ret;
4494 : : }
4495 : 0 : if (dst_reg == off_reg) {
4496 : : /* scalar -= pointer. Creates an unknown scalar */
4497 : 0 : verbose(env, "R%d tried to subtract pointer from scalar\n",
4498 : : dst);
4499 : 0 : return -EACCES;
4500 : : }
4501 : : /* We don't allow subtraction from FP, because (according to
4502 : : * test_verifier.c test "invalid fp arithmetic", JITs might not
4503 : : * be able to deal with it.
4504 : : */
4505 : 0 : if (ptr_reg->type == PTR_TO_STACK) {
4506 : 0 : verbose(env, "R%d subtraction from stack pointer prohibited\n",
4507 : : dst);
4508 : 0 : return -EACCES;
4509 : : }
4510 : 0 : if (known && (ptr_reg->off - smin_val ==
4511 : 0 : (s64)(s32)(ptr_reg->off - smin_val))) {
4512 : : /* pointer -= K. Subtract it from fixed offset */
4513 : 0 : dst_reg->smin_value = smin_ptr;
4514 : 0 : dst_reg->smax_value = smax_ptr;
4515 : 0 : dst_reg->umin_value = umin_ptr;
4516 : 0 : dst_reg->umax_value = umax_ptr;
4517 : 0 : dst_reg->var_off = ptr_reg->var_off;
4518 : 0 : dst_reg->id = ptr_reg->id;
4519 : 0 : dst_reg->off = ptr_reg->off - smin_val;
4520 : 0 : dst_reg->raw = ptr_reg->raw;
4521 : 0 : break;
4522 : : }
4523 : : /* A new variable offset is created. If the subtrahend is known
4524 : : * nonnegative, then any reg->range we had before is still good.
4525 : : */
4526 : 0 : if (signed_sub_overflows(smin_ptr, smax_val) ||
4527 : : signed_sub_overflows(smax_ptr, smin_val)) {
4528 : : /* Overflow possible, we know nothing */
4529 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4530 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4531 : : } else {
4532 : 0 : dst_reg->smin_value = smin_ptr - smax_val;
4533 : 0 : dst_reg->smax_value = smax_ptr - smin_val;
4534 : : }
4535 : 0 : if (umin_ptr < umax_val) {
4536 : : /* Overflow possible, we know nothing */
4537 : 0 : dst_reg->umin_value = 0;
4538 : 0 : dst_reg->umax_value = U64_MAX;
4539 : : } else {
4540 : : /* Cannot overflow (as long as bounds are consistent) */
4541 : 0 : dst_reg->umin_value = umin_ptr - umax_val;
4542 : 0 : dst_reg->umax_value = umax_ptr - umin_val;
4543 : : }
4544 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_sub(ptr_reg->var_off, off_reg->var_off);
4545 : 0 : dst_reg->off = ptr_reg->off;
4546 : 0 : dst_reg->raw = ptr_reg->raw;
4547 : 0 : if (reg_is_pkt_pointer(ptr_reg)) {
4548 : 0 : dst_reg->id = ++env->id_gen;
4549 : : /* something was added to pkt_ptr, set range to zero */
4550 : 0 : if (smin_val < 0)
4551 : 0 : dst_reg->raw = 0;
4552 : : }
4553 : : break;
4554 : : case BPF_AND:
4555 : : case BPF_OR:
4556 : : case BPF_XOR:
4557 : : /* bitwise ops on pointers are troublesome, prohibit. */
4558 : 0 : verbose(env, "R%d bitwise operator %s on pointer prohibited\n",
4559 : 0 : dst, bpf_alu_string[opcode >> 4]);
4560 : 0 : return -EACCES;
4561 : : default:
4562 : : /* other operators (e.g. MUL,LSH) produce non-pointer results */
4563 : 0 : verbose(env, "R%d pointer arithmetic with %s operator prohibited\n",
4564 : 0 : dst, bpf_alu_string[opcode >> 4]);
4565 : 0 : return -EACCES;
4566 : : }
4567 : :
4568 : 3 : if (!check_reg_sane_offset(env, dst_reg, ptr_reg->type))
4569 : : return -EINVAL;
4570 : :
4571 : 3 : __update_reg_bounds(dst_reg);
4572 : 3 : __reg_deduce_bounds(dst_reg);
4573 : 3 : __reg_bound_offset(dst_reg);
4574 : :
4575 : : /* For unprivileged we require that resulting offset must be in bounds
4576 : : * in order to be able to sanitize access later on.
4577 : : */
4578 : 3 : if (!env->allow_ptr_leaks) {
4579 : 0 : if (dst_reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE &&
4580 : 0 : check_map_access(env, dst, dst_reg->off, 1, false)) {
4581 : 0 : verbose(env, "R%d pointer arithmetic of map value goes out of range, "
4582 : : "prohibited for !root\n", dst);
4583 : 0 : return -EACCES;
4584 : 0 : } else if (dst_reg->type == PTR_TO_STACK &&
4585 : 0 : check_stack_access(env, dst_reg, dst_reg->off +
4586 : 0 : dst_reg->var_off.value, 1)) {
4587 : 0 : verbose(env, "R%d stack pointer arithmetic goes out of range, "
4588 : : "prohibited for !root\n", dst);
4589 : 0 : return -EACCES;
4590 : : }
4591 : : }
4592 : :
4593 : : return 0;
4594 : : }
4595 : :
4596 : : /* WARNING: This function does calculations on 64-bit values, but the actual
4597 : : * execution may occur on 32-bit values. Therefore, things like bitshifts
4598 : : * need extra checks in the 32-bit case.
4599 : : */
4600 : 3 : static int adjust_scalar_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
4601 : : struct bpf_insn *insn,
4602 : : struct bpf_reg_state *dst_reg,
4603 : : struct bpf_reg_state src_reg)
4604 : : {
4605 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
4606 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
4607 : : bool src_known, dst_known;
4608 : : s64 smin_val, smax_val;
4609 : : u64 umin_val, umax_val;
4610 : 3 : u64 insn_bitness = (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) ? 64 : 32;
4611 : 3 : u32 dst = insn->dst_reg;
4612 : : int ret;
4613 : :
4614 : 3 : if (insn_bitness == 32) {
4615 : : /* Relevant for 32-bit RSH: Information can propagate towards
4616 : : * LSB, so it isn't sufficient to only truncate the output to
4617 : : * 32 bits.
4618 : : */
4619 : 3 : coerce_reg_to_size(dst_reg, 4);
4620 : 3 : coerce_reg_to_size(&src_reg, 4);
4621 : : }
4622 : :
4623 : 3 : smin_val = src_reg.smin_value;
4624 : 3 : smax_val = src_reg.smax_value;
4625 : 3 : umin_val = src_reg.umin_value;
4626 : 3 : umax_val = src_reg.umax_value;
4627 : : src_known = tnum_is_const(src_reg.var_off);
4628 : : dst_known = tnum_is_const(dst_reg->var_off);
4629 : :
4630 : 3 : if ((src_known && (smin_val != smax_val || umin_val != umax_val)) ||
4631 : 3 : smin_val > smax_val || umin_val > umax_val) {
4632 : : /* Taint dst register if offset had invalid bounds derived from
4633 : : * e.g. dead branches.
4634 : : */
4635 : 0 : __mark_reg_unknown(env, dst_reg);
4636 : 0 : return 0;
4637 : : }
4638 : :
4639 : 3 : if (!src_known &&
4640 : 3 : opcode != BPF_ADD && opcode != BPF_SUB && opcode != BPF_AND) {
4641 : 0 : __mark_reg_unknown(env, dst_reg);
4642 : 0 : return 0;
4643 : : }
4644 : :
4645 : 3 : switch (opcode) {
4646 : : case BPF_ADD:
4647 : 0 : ret = sanitize_val_alu(env, insn);
4648 : 0 : if (ret < 0) {
4649 : 0 : verbose(env, "R%d tried to add from different pointers or scalars\n", dst);
4650 : 0 : return ret;
4651 : : }
4652 : 0 : if (signed_add_overflows(dst_reg->smin_value, smin_val) ||
4653 : 0 : signed_add_overflows(dst_reg->smax_value, smax_val)) {
4654 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4655 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4656 : : } else {
4657 : 0 : dst_reg->smin_value += smin_val;
4658 : 0 : dst_reg->smax_value += smax_val;
4659 : : }
4660 : 0 : if (dst_reg->umin_value + umin_val < umin_val ||
4661 : 0 : dst_reg->umax_value + umax_val < umax_val) {
4662 : 0 : dst_reg->umin_value = 0;
4663 : 0 : dst_reg->umax_value = U64_MAX;
4664 : : } else {
4665 : 0 : dst_reg->umin_value += umin_val;
4666 : 0 : dst_reg->umax_value += umax_val;
4667 : : }
4668 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_add(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
4669 : 0 : break;
4670 : : case BPF_SUB:
4671 : 0 : ret = sanitize_val_alu(env, insn);
4672 : 0 : if (ret < 0) {
4673 : 0 : verbose(env, "R%d tried to sub from different pointers or scalars\n", dst);
4674 : 0 : return ret;
4675 : : }
4676 : 0 : if (signed_sub_overflows(dst_reg->smin_value, smax_val) ||
4677 : 0 : signed_sub_overflows(dst_reg->smax_value, smin_val)) {
4678 : : /* Overflow possible, we know nothing */
4679 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4680 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4681 : : } else {
4682 : 0 : dst_reg->smin_value -= smax_val;
4683 : 0 : dst_reg->smax_value -= smin_val;
4684 : : }
4685 : 0 : if (dst_reg->umin_value < umax_val) {
4686 : : /* Overflow possible, we know nothing */
4687 : 0 : dst_reg->umin_value = 0;
4688 : 0 : dst_reg->umax_value = U64_MAX;
4689 : : } else {
4690 : : /* Cannot overflow (as long as bounds are consistent) */
4691 : 0 : dst_reg->umin_value -= umax_val;
4692 : 0 : dst_reg->umax_value -= umin_val;
4693 : : }
4694 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_sub(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
4695 : 0 : break;
4696 : : case BPF_MUL:
4697 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_mul(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
4698 : 0 : if (smin_val < 0 || dst_reg->smin_value < 0) {
4699 : : /* Ain't nobody got time to multiply that sign */
4700 : : __mark_reg_unbounded(dst_reg);
4701 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
4702 : 0 : break;
4703 : : }
4704 : : /* Both values are positive, so we can work with unsigned and
4705 : : * copy the result to signed (unless it exceeds S64_MAX).
4706 : : */
4707 : 0 : if (umax_val > U32_MAX || dst_reg->umax_value > U32_MAX) {
4708 : : /* Potential overflow, we know nothing */
4709 : : __mark_reg_unbounded(dst_reg);
4710 : : /* (except what we can learn from the var_off) */
4711 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
4712 : 0 : break;
4713 : : }
4714 : 0 : dst_reg->umin_value *= umin_val;
4715 : 0 : dst_reg->umax_value *= umax_val;
4716 : 0 : if (dst_reg->umax_value > S64_MAX) {
4717 : : /* Overflow possible, we know nothing */
4718 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4719 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4720 : : } else {
4721 : 0 : dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
4722 : 0 : dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
4723 : : }
4724 : : break;
4725 : : case BPF_AND:
4726 : 0 : if (src_known && dst_known) {
4727 : 0 : __mark_reg_known(dst_reg, dst_reg->var_off.value &
4728 : 0 : src_reg.var_off.value);
4729 : 0 : break;
4730 : : }
4731 : : /* We get our minimum from the var_off, since that's inherently
4732 : : * bitwise. Our maximum is the minimum of the operands' maxima.
4733 : : */
4734 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_and(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
4735 : 0 : dst_reg->umin_value = dst_reg->var_off.value;
4736 : 0 : dst_reg->umax_value = min(dst_reg->umax_value, umax_val);
4737 : 0 : if (dst_reg->smin_value < 0 || smin_val < 0) {
4738 : : /* Lose signed bounds when ANDing negative numbers,
4739 : : * ain't nobody got time for that.
4740 : : */
4741 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4742 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4743 : : } else {
4744 : : /* ANDing two positives gives a positive, so safe to
4745 : : * cast result into s64.
4746 : : */
4747 : 0 : dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
4748 : 0 : dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
4749 : : }
4750 : : /* We may learn something more from the var_off */
4751 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
4752 : 0 : break;
4753 : : case BPF_OR:
4754 : 3 : if (src_known && dst_known) {
4755 : 3 : __mark_reg_known(dst_reg, dst_reg->var_off.value |
4756 : 3 : src_reg.var_off.value);
4757 : 3 : break;
4758 : : }
4759 : : /* We get our maximum from the var_off, and our minimum is the
4760 : : * maximum of the operands' minima
4761 : : */
4762 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_or(dst_reg->var_off, src_reg.var_off);
4763 : 0 : dst_reg->umin_value = max(dst_reg->umin_value, umin_val);
4764 : 0 : dst_reg->umax_value = dst_reg->var_off.value |
4765 : 0 : dst_reg->var_off.mask;
4766 : 0 : if (dst_reg->smin_value < 0 || smin_val < 0) {
4767 : : /* Lose signed bounds when ORing negative numbers,
4768 : : * ain't nobody got time for that.
4769 : : */
4770 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4771 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4772 : : } else {
4773 : : /* ORing two positives gives a positive, so safe to
4774 : : * cast result into s64.
4775 : : */
4776 : 0 : dst_reg->smin_value = dst_reg->umin_value;
4777 : 0 : dst_reg->smax_value = dst_reg->umax_value;
4778 : : }
4779 : : /* We may learn something more from the var_off */
4780 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
4781 : 0 : break;
4782 : : case BPF_LSH:
4783 : 0 : if (umax_val >= insn_bitness) {
4784 : : /* Shifts greater than 31 or 63 are undefined.
4785 : : * This includes shifts by a negative number.
4786 : : */
4787 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
4788 : 0 : break;
4789 : : }
4790 : : /* We lose all sign bit information (except what we can pick
4791 : : * up from var_off)
4792 : : */
4793 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4794 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4795 : : /* If we might shift our top bit out, then we know nothing */
4796 : 0 : if (dst_reg->umax_value > 1ULL << (63 - umax_val)) {
4797 : 0 : dst_reg->umin_value = 0;
4798 : 0 : dst_reg->umax_value = U64_MAX;
4799 : : } else {
4800 : 0 : dst_reg->umin_value <<= umin_val;
4801 : 0 : dst_reg->umax_value <<= umax_val;
4802 : : }
4803 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_lshift(dst_reg->var_off, umin_val);
4804 : : /* We may learn something more from the var_off */
4805 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
4806 : 0 : break;
4807 : : case BPF_RSH:
4808 : 0 : if (umax_val >= insn_bitness) {
4809 : : /* Shifts greater than 31 or 63 are undefined.
4810 : : * This includes shifts by a negative number.
4811 : : */
4812 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
4813 : 0 : break;
4814 : : }
4815 : : /* BPF_RSH is an unsigned shift. If the value in dst_reg might
4816 : : * be negative, then either:
4817 : : * 1) src_reg might be zero, so the sign bit of the result is
4818 : : * unknown, so we lose our signed bounds
4819 : : * 2) it's known negative, thus the unsigned bounds capture the
4820 : : * signed bounds
4821 : : * 3) the signed bounds cross zero, so they tell us nothing
4822 : : * about the result
4823 : : * If the value in dst_reg is known nonnegative, then again the
4824 : : * unsigned bounts capture the signed bounds.
4825 : : * Thus, in all cases it suffices to blow away our signed bounds
4826 : : * and rely on inferring new ones from the unsigned bounds and
4827 : : * var_off of the result.
4828 : : */
4829 : 0 : dst_reg->smin_value = S64_MIN;
4830 : 0 : dst_reg->smax_value = S64_MAX;
4831 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_rshift(dst_reg->var_off, umin_val);
4832 : 0 : dst_reg->umin_value >>= umax_val;
4833 : 0 : dst_reg->umax_value >>= umin_val;
4834 : : /* We may learn something more from the var_off */
4835 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
4836 : 0 : break;
4837 : : case BPF_ARSH:
4838 : 0 : if (umax_val >= insn_bitness) {
4839 : : /* Shifts greater than 31 or 63 are undefined.
4840 : : * This includes shifts by a negative number.
4841 : : */
4842 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
4843 : 0 : break;
4844 : : }
4845 : :
4846 : : /* Upon reaching here, src_known is true and
4847 : : * umax_val is equal to umin_val.
4848 : : */
4849 : 0 : if (insn_bitness == 32) {
4850 : 0 : dst_reg->smin_value = (u32)(((s32)dst_reg->smin_value) >> umin_val);
4851 : 0 : dst_reg->smax_value = (u32)(((s32)dst_reg->smax_value) >> umin_val);
4852 : : } else {
4853 : 0 : dst_reg->smin_value >>= umin_val;
4854 : 0 : dst_reg->smax_value >>= umin_val;
4855 : : }
4856 : :
4857 : 0 : dst_reg->var_off = tnum_arshift(dst_reg->var_off, umin_val,
4858 : : insn_bitness);
4859 : :
4860 : : /* blow away the dst_reg umin_value/umax_value and rely on
4861 : : * dst_reg var_off to refine the result.
4862 : : */
4863 : 0 : dst_reg->umin_value = 0;
4864 : 0 : dst_reg->umax_value = U64_MAX;
4865 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
4866 : 0 : break;
4867 : : default:
4868 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
4869 : 0 : break;
4870 : : }
4871 : :
4872 : 3 : if (BPF_CLASS(insn->code) != BPF_ALU64) {
4873 : : /* 32-bit ALU ops are (32,32)->32 */
4874 : 3 : coerce_reg_to_size(dst_reg, 4);
4875 : : }
4876 : :
4877 : 3 : __reg_deduce_bounds(dst_reg);
4878 : 3 : __reg_bound_offset(dst_reg);
4879 : 3 : return 0;
4880 : : }
4881 : :
4882 : : /* Handles ALU ops other than BPF_END, BPF_NEG and BPF_MOV: computes new min/max
4883 : : * and var_off.
4884 : : */
4885 : 3 : static int adjust_reg_min_max_vals(struct bpf_verifier_env *env,
4886 : : struct bpf_insn *insn)
4887 : : {
4888 : 3 : struct bpf_verifier_state *vstate = env->cur_state;
4889 : 3 : struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
4890 : 3 : struct bpf_reg_state *regs = state->regs, *dst_reg, *src_reg;
4891 : 3 : struct bpf_reg_state *ptr_reg = NULL, off_reg = {0};
4892 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
4893 : : int err;
4894 : :
4895 : 3 : dst_reg = ®s[insn->dst_reg];
4896 : : src_reg = NULL;
4897 : 3 : if (dst_reg->type != SCALAR_VALUE)
4898 : : ptr_reg = dst_reg;
4899 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
4900 : 0 : src_reg = ®s[insn->src_reg];
4901 : 0 : if (src_reg->type != SCALAR_VALUE) {
4902 : 0 : if (dst_reg->type != SCALAR_VALUE) {
4903 : : /* Combining two pointers by any ALU op yields
4904 : : * an arbitrary scalar. Disallow all math except
4905 : : * pointer subtraction
4906 : : */
4907 : 0 : if (opcode == BPF_SUB && env->allow_ptr_leaks) {
4908 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
4909 : 0 : return 0;
4910 : : }
4911 : 0 : verbose(env, "R%d pointer %s pointer prohibited\n",
4912 : : insn->dst_reg,
4913 : 0 : bpf_alu_string[opcode >> 4]);
4914 : 0 : return -EACCES;
4915 : : } else {
4916 : : /* scalar += pointer
4917 : : * This is legal, but we have to reverse our
4918 : : * src/dest handling in computing the range
4919 : : */
4920 : 0 : err = mark_chain_precision(env, insn->dst_reg);
4921 : 0 : if (err)
4922 : : return err;
4923 : 0 : return adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
4924 : : src_reg, dst_reg);
4925 : : }
4926 : 0 : } else if (ptr_reg) {
4927 : : /* pointer += scalar */
4928 : 0 : err = mark_chain_precision(env, insn->src_reg);
4929 : 0 : if (err)
4930 : : return err;
4931 : 0 : return adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
4932 : : dst_reg, src_reg);
4933 : : }
4934 : : } else {
4935 : : /* Pretend the src is a reg with a known value, since we only
4936 : : * need to be able to read from this state.
4937 : : */
4938 : 3 : off_reg.type = SCALAR_VALUE;
4939 : 3 : __mark_reg_known(&off_reg, insn->imm);
4940 : : src_reg = &off_reg;
4941 : 3 : if (ptr_reg) /* pointer += K */
4942 : 3 : return adjust_ptr_min_max_vals(env, insn,
4943 : : ptr_reg, src_reg);
4944 : : }
4945 : :
4946 : : /* Got here implies adding two SCALAR_VALUEs */
4947 : 3 : if (WARN_ON_ONCE(ptr_reg)) {
4948 : 0 : print_verifier_state(env, state);
4949 : 0 : verbose(env, "verifier internal error: unexpected ptr_reg\n");
4950 : 0 : return -EINVAL;
4951 : : }
4952 : 3 : if (WARN_ON(!src_reg)) {
4953 : 0 : print_verifier_state(env, state);
4954 : 0 : verbose(env, "verifier internal error: no src_reg\n");
4955 : 0 : return -EINVAL;
4956 : : }
4957 : 3 : return adjust_scalar_min_max_vals(env, insn, dst_reg, *src_reg);
4958 : : }
4959 : :
4960 : : /* check validity of 32-bit and 64-bit arithmetic operations */
4961 : 3 : static int check_alu_op(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
4962 : : {
4963 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
4964 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
4965 : : int err;
4966 : :
4967 : 3 : if (opcode == BPF_END || opcode == BPF_NEG) {
4968 : 0 : if (opcode == BPF_NEG) {
4969 : 0 : if (BPF_SRC(insn->code) != 0 ||
4970 : 0 : insn->src_reg != BPF_REG_0 ||
4971 : 0 : insn->off != 0 || insn->imm != 0) {
4972 : 0 : verbose(env, "BPF_NEG uses reserved fields\n");
4973 : 0 : return -EINVAL;
4974 : : }
4975 : : } else {
4976 : 0 : if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0 ||
4977 : 0 : (insn->imm != 16 && insn->imm != 32 && insn->imm != 64) ||
4978 : 0 : BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) {
4979 : 0 : verbose(env, "BPF_END uses reserved fields\n");
4980 : 0 : return -EINVAL;
4981 : : }
4982 : : }
4983 : :
4984 : : /* check src operand */
4985 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
4986 : 0 : if (err)
4987 : : return err;
4988 : :
4989 : 0 : if (is_pointer_value(env, insn->dst_reg)) {
4990 : 0 : verbose(env, "R%d pointer arithmetic prohibited\n",
4991 : : insn->dst_reg);
4992 : 0 : return -EACCES;
4993 : : }
4994 : :
4995 : : /* check dest operand */
4996 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP);
4997 : 0 : if (err)
4998 : 0 : return err;
4999 : :
5000 : 3 : } else if (opcode == BPF_MOV) {
5001 : :
5002 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
5003 : 3 : if (insn->imm != 0 || insn->off != 0) {
5004 : 0 : verbose(env, "BPF_MOV uses reserved fields\n");
5005 : 0 : return -EINVAL;
5006 : : }
5007 : :
5008 : : /* check src operand */
5009 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
5010 : 3 : if (err)
5011 : : return err;
5012 : : } else {
5013 : 3 : if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0) {
5014 : 0 : verbose(env, "BPF_MOV uses reserved fields\n");
5015 : 0 : return -EINVAL;
5016 : : }
5017 : : }
5018 : :
5019 : : /* check dest operand, mark as required later */
5020 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
5021 : 3 : if (err)
5022 : : return err;
5023 : :
5024 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
5025 : 3 : struct bpf_reg_state *src_reg = regs + insn->src_reg;
5026 : 3 : struct bpf_reg_state *dst_reg = regs + insn->dst_reg;
5027 : :
5028 : 3 : if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) {
5029 : : /* case: R1 = R2
5030 : : * copy register state to dest reg
5031 : : */
5032 : 3 : *dst_reg = *src_reg;
5033 : 3 : dst_reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
5034 : 3 : dst_reg->subreg_def = DEF_NOT_SUBREG;
5035 : : } else {
5036 : : /* R1 = (u32) R2 */
5037 : 0 : if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
5038 : 0 : verbose(env,
5039 : : "R%d partial copy of pointer\n",
5040 : : insn->src_reg);
5041 : 0 : return -EACCES;
5042 : 0 : } else if (src_reg->type == SCALAR_VALUE) {
5043 : 0 : *dst_reg = *src_reg;
5044 : 0 : dst_reg->live |= REG_LIVE_WRITTEN;
5045 : 0 : dst_reg->subreg_def = env->insn_idx + 1;
5046 : : } else {
5047 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs,
5048 : : insn->dst_reg);
5049 : : }
5050 : 0 : coerce_reg_to_size(dst_reg, 4);
5051 : : }
5052 : : } else {
5053 : : /* case: R = imm
5054 : : * remember the value we stored into this reg
5055 : : */
5056 : : /* clear any state __mark_reg_known doesn't set */
5057 : 3 : mark_reg_unknown(env, regs, insn->dst_reg);
5058 : 3 : regs[insn->dst_reg].type = SCALAR_VALUE;
5059 : 3 : if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64) {
5060 : 3 : __mark_reg_known(regs + insn->dst_reg,
5061 : 3 : insn->imm);
5062 : : } else {
5063 : 3 : __mark_reg_known(regs + insn->dst_reg,
5064 : 3 : (u32)insn->imm);
5065 : : }
5066 : : }
5067 : :
5068 : 3 : } else if (opcode > BPF_END) {
5069 : 0 : verbose(env, "invalid BPF_ALU opcode %x\n", opcode);
5070 : 0 : return -EINVAL;
5071 : :
5072 : : } else { /* all other ALU ops: and, sub, xor, add, ... */
5073 : :
5074 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
5075 : 0 : if (insn->imm != 0 || insn->off != 0) {
5076 : 0 : verbose(env, "BPF_ALU uses reserved fields\n");
5077 : 0 : return -EINVAL;
5078 : : }
5079 : : /* check src1 operand */
5080 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
5081 : 0 : if (err)
5082 : : return err;
5083 : : } else {
5084 : 3 : if (insn->src_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0) {
5085 : 0 : verbose(env, "BPF_ALU uses reserved fields\n");
5086 : 0 : return -EINVAL;
5087 : : }
5088 : : }
5089 : :
5090 : : /* check src2 operand */
5091 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
5092 : 3 : if (err)
5093 : : return err;
5094 : :
5095 : 3 : if ((opcode == BPF_MOD || opcode == BPF_DIV) &&
5096 : 0 : BPF_SRC(insn->code) == BPF_K && insn->imm == 0) {
5097 : 0 : verbose(env, "div by zero\n");
5098 : 0 : return -EINVAL;
5099 : : }
5100 : :
5101 : 3 : if ((opcode == BPF_LSH || opcode == BPF_RSH ||
5102 : 0 : opcode == BPF_ARSH) && BPF_SRC(insn->code) == BPF_K) {
5103 : 0 : int size = BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64 ? 64 : 32;
5104 : :
5105 : 0 : if (insn->imm < 0 || insn->imm >= size) {
5106 : 0 : verbose(env, "invalid shift %d\n", insn->imm);
5107 : 0 : return -EINVAL;
5108 : : }
5109 : : }
5110 : :
5111 : : /* check dest operand */
5112 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
5113 : 3 : if (err)
5114 : : return err;
5115 : :
5116 : 3 : return adjust_reg_min_max_vals(env, insn);
5117 : : }
5118 : :
5119 : : return 0;
5120 : : }
5121 : :
5122 : 0 : static void __find_good_pkt_pointers(struct bpf_func_state *state,
5123 : : struct bpf_reg_state *dst_reg,
5124 : : enum bpf_reg_type type, u16 new_range)
5125 : : {
5126 : : struct bpf_reg_state *reg;
5127 : : int i;
5128 : :
5129 : 0 : for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++) {
5130 : : reg = &state->regs[i];
5131 : 0 : if (reg->type == type && reg->id == dst_reg->id)
5132 : : /* keep the maximum range already checked */
5133 : 0 : reg->range = max(reg->range, new_range);
5134 : : }
5135 : :
5136 : 0 : bpf_for_each_spilled_reg(i, state, reg) {
5137 : 0 : if (!reg)
5138 : 0 : continue;
5139 : 0 : if (reg->type == type && reg->id == dst_reg->id)
5140 : 0 : reg->range = max(reg->range, new_range);
5141 : : }
5142 : 0 : }
5143 : :
5144 : 0 : static void find_good_pkt_pointers(struct bpf_verifier_state *vstate,
5145 : : struct bpf_reg_state *dst_reg,
5146 : : enum bpf_reg_type type,
5147 : : bool range_right_open)
5148 : : {
5149 : : u16 new_range;
5150 : : int i;
5151 : :
5152 : 0 : if (dst_reg->off < 0 ||
5153 : 0 : (dst_reg->off == 0 && range_right_open))
5154 : : /* This doesn't give us any range */
5155 : : return;
5156 : :
5157 : 0 : if (dst_reg->umax_value > MAX_PACKET_OFF ||
5158 : 0 : dst_reg->umax_value + dst_reg->off > MAX_PACKET_OFF)
5159 : : /* Risk of overflow. For instance, ptr + (1<<63) may be less
5160 : : * than pkt_end, but that's because it's also less than pkt.
5161 : : */
5162 : : return;
5163 : :
5164 : 0 : new_range = dst_reg->off;
5165 : 0 : if (range_right_open)
5166 : 0 : new_range--;
5167 : :
5168 : : /* Examples for register markings:
5169 : : *
5170 : : * pkt_data in dst register:
5171 : : *
5172 : : * r2 = r3;
5173 : : * r2 += 8;
5174 : : * if (r2 > pkt_end) goto <handle exception>
5175 : : * <access okay>
5176 : : *
5177 : : * r2 = r3;
5178 : : * r2 += 8;
5179 : : * if (r2 < pkt_end) goto <access okay>
5180 : : * <handle exception>
5181 : : *
5182 : : * Where:
5183 : : * r2 == dst_reg, pkt_end == src_reg
5184 : : * r2=pkt(id=n,off=8,r=0)
5185 : : * r3=pkt(id=n,off=0,r=0)
5186 : : *
5187 : : * pkt_data in src register:
5188 : : *
5189 : : * r2 = r3;
5190 : : * r2 += 8;
5191 : : * if (pkt_end >= r2) goto <access okay>
5192 : : * <handle exception>
5193 : : *
5194 : : * r2 = r3;
5195 : : * r2 += 8;
5196 : : * if (pkt_end <= r2) goto <handle exception>
5197 : : * <access okay>
5198 : : *
5199 : : * Where:
5200 : : * pkt_end == dst_reg, r2 == src_reg
5201 : : * r2=pkt(id=n,off=8,r=0)
5202 : : * r3=pkt(id=n,off=0,r=0)
5203 : : *
5204 : : * Find register r3 and mark its range as r3=pkt(id=n,off=0,r=8)
5205 : : * or r3=pkt(id=n,off=0,r=8-1), so that range of bytes [r3, r3 + 8)
5206 : : * and [r3, r3 + 8-1) respectively is safe to access depending on
5207 : : * the check.
5208 : : */
5209 : :
5210 : : /* If our ids match, then we must have the same max_value. And we
5211 : : * don't care about the other reg's fixed offset, since if it's too big
5212 : : * the range won't allow anything.
5213 : : * dst_reg->off is known < MAX_PACKET_OFF, therefore it fits in a u16.
5214 : : */
5215 : 0 : for (i = 0; i <= vstate->curframe; i++)
5216 : 0 : __find_good_pkt_pointers(vstate->frame[i], dst_reg, type,
5217 : : new_range);
5218 : : }
5219 : :
5220 : : /* compute branch direction of the expression "if (reg opcode val) goto target;"
5221 : : * and return:
5222 : : * 1 - branch will be taken and "goto target" will be executed
5223 : : * 0 - branch will not be taken and fall-through to next insn
5224 : : * -1 - unknown. Example: "if (reg < 5)" is unknown when register value range [0,10]
5225 : : */
5226 : 3 : static int is_branch_taken(struct bpf_reg_state *reg, u64 val, u8 opcode,
5227 : : bool is_jmp32)
5228 : : {
5229 : : struct bpf_reg_state reg_lo;
5230 : : s64 sval;
5231 : :
5232 : 3 : if (__is_pointer_value(false, reg))
5233 : : return -1;
5234 : :
5235 : 3 : if (is_jmp32) {
5236 : 0 : reg_lo = *reg;
5237 : : reg = ®_lo;
5238 : : /* For JMP32, only low 32 bits are compared, coerce_reg_to_size
5239 : : * could truncate high bits and update umin/umax according to
5240 : : * information of low bits.
5241 : : */
5242 : 0 : coerce_reg_to_size(reg, 4);
5243 : : /* smin/smax need special handling. For example, after coerce,
5244 : : * if smin_value is 0x00000000ffffffffLL, the value is -1 when
5245 : : * used as operand to JMP32. It is a negative number from s32's
5246 : : * point of view, while it is a positive number when seen as
5247 : : * s64. The smin/smax are kept as s64, therefore, when used with
5248 : : * JMP32, they need to be transformed into s32, then sign
5249 : : * extended back to s64.
5250 : : *
5251 : : * Also, smin/smax were copied from umin/umax. If umin/umax has
5252 : : * different sign bit, then min/max relationship doesn't
5253 : : * maintain after casting into s32, for this case, set smin/smax
5254 : : * to safest range.
5255 : : */
5256 : 0 : if ((reg->umax_value ^ reg->umin_value) &
5257 : : (1ULL << 31)) {
5258 : 0 : reg->smin_value = S32_MIN;
5259 : 0 : reg->smax_value = S32_MAX;
5260 : : }
5261 : 0 : reg->smin_value = (s64)(s32)reg->smin_value;
5262 : 0 : reg->smax_value = (s64)(s32)reg->smax_value;
5263 : :
5264 : 0 : val = (u32)val;
5265 : 0 : sval = (s64)(s32)val;
5266 : : } else {
5267 : 3 : sval = (s64)val;
5268 : : }
5269 : :
5270 : 3 : switch (opcode) {
5271 : : case BPF_JEQ:
5272 : 0 : if (tnum_is_const(reg->var_off))
5273 : 0 : return !!tnum_equals_const(reg->var_off, val);
5274 : : break;
5275 : : case BPF_JNE:
5276 : 3 : if (tnum_is_const(reg->var_off))
5277 : 3 : return !tnum_equals_const(reg->var_off, val);
5278 : : break;
5279 : : case BPF_JSET:
5280 : 0 : if ((~reg->var_off.mask & reg->var_off.value) & val)
5281 : : return 1;
5282 : 0 : if (!((reg->var_off.mask | reg->var_off.value) & val))
5283 : : return 0;
5284 : : break;
5285 : : case BPF_JGT:
5286 : 0 : if (reg->umin_value > val)
5287 : : return 1;
5288 : 0 : else if (reg->umax_value <= val)
5289 : : return 0;
5290 : : break;
5291 : : case BPF_JSGT:
5292 : 0 : if (reg->smin_value > sval)
5293 : : return 1;
5294 : 0 : else if (reg->smax_value < sval)
5295 : : return 0;
5296 : : break;
5297 : : case BPF_JLT:
5298 : 0 : if (reg->umax_value < val)
5299 : : return 1;
5300 : 0 : else if (reg->umin_value >= val)
5301 : : return 0;
5302 : : break;
5303 : : case BPF_JSLT:
5304 : 0 : if (reg->smax_value < sval)
5305 : : return 1;
5306 : 0 : else if (reg->smin_value >= sval)
5307 : : return 0;
5308 : : break;
5309 : : case BPF_JGE:
5310 : 0 : if (reg->umin_value >= val)
5311 : : return 1;
5312 : 0 : else if (reg->umax_value < val)
5313 : : return 0;
5314 : : break;
5315 : : case BPF_JSGE:
5316 : 0 : if (reg->smin_value >= sval)
5317 : : return 1;
5318 : 0 : else if (reg->smax_value < sval)
5319 : : return 0;
5320 : : break;
5321 : : case BPF_JLE:
5322 : 0 : if (reg->umax_value <= val)
5323 : : return 1;
5324 : 0 : else if (reg->umin_value > val)
5325 : : return 0;
5326 : : break;
5327 : : case BPF_JSLE:
5328 : 0 : if (reg->smax_value <= sval)
5329 : : return 1;
5330 : 0 : else if (reg->smin_value > sval)
5331 : : return 0;
5332 : : break;
5333 : : }
5334 : :
5335 : : return -1;
5336 : : }
5337 : :
5338 : : /* Generate min value of the high 32-bit from TNUM info. */
5339 : : static u64 gen_hi_min(struct tnum var)
5340 : : {
5341 : 0 : return var.value & ~0xffffffffULL;
5342 : : }
5343 : :
5344 : : /* Generate max value of the high 32-bit from TNUM info. */
5345 : : static u64 gen_hi_max(struct tnum var)
5346 : : {
5347 : 0 : return (var.value | var.mask) & ~0xffffffffULL;
5348 : : }
5349 : :
5350 : : /* Return true if VAL is compared with a s64 sign extended from s32, and they
5351 : : * are with the same signedness.
5352 : : */
5353 : : static bool cmp_val_with_extended_s64(s64 sval, struct bpf_reg_state *reg)
5354 : : {
5355 : 0 : return ((s32)sval >= 0 &&
5356 : 0 : reg->smin_value >= 0 && reg->smax_value <= S32_MAX) ||
5357 : 0 : ((s32)sval < 0 &&
5358 : 0 : reg->smax_value <= 0 && reg->smin_value >= S32_MIN);
5359 : : }
5360 : :
5361 : : /* Constrain the possible values of @reg with unsigned upper bound @bound.
5362 : : * If @is_exclusive, @bound is an exclusive limit, otherwise it is inclusive.
5363 : : * If @is_jmp32, @bound is a 32-bit value that only constrains the low 32 bits
5364 : : * of @reg.
5365 : : */
5366 : 0 : static void set_upper_bound(struct bpf_reg_state *reg, u64 bound, bool is_jmp32,
5367 : : bool is_exclusive)
5368 : : {
5369 : 0 : if (is_exclusive) {
5370 : : /* There are no values for `reg` that make `reg<0` true. */
5371 : 0 : if (bound == 0)
5372 : 0 : return;
5373 : 0 : bound--;
5374 : : }
5375 : 0 : if (is_jmp32) {
5376 : : /* Constrain the register's value in the tnum representation.
5377 : : * For 64-bit comparisons this happens later in
5378 : : * __reg_bound_offset(), but for 32-bit comparisons, we can be
5379 : : * more precise than what can be derived from the updated
5380 : : * numeric bounds.
5381 : : */
5382 : 0 : struct tnum t = tnum_range(0, bound);
5383 : :
5384 : 0 : t.mask |= ~0xffffffffULL; /* upper half is unknown */
5385 : 0 : reg->var_off = tnum_intersect(reg->var_off, t);
5386 : :
5387 : : /* Compute the 64-bit bound from the 32-bit bound. */
5388 : 0 : bound += gen_hi_max(reg->var_off);
5389 : : }
5390 : 0 : reg->umax_value = min(reg->umax_value, bound);
5391 : : }
5392 : :
5393 : : /* Constrain the possible values of @reg with unsigned lower bound @bound.
5394 : : * If @is_exclusive, @bound is an exclusive limit, otherwise it is inclusive.
5395 : : * If @is_jmp32, @bound is a 32-bit value that only constrains the low 32 bits
5396 : : * of @reg.
5397 : : */
5398 : 0 : static void set_lower_bound(struct bpf_reg_state *reg, u64 bound, bool is_jmp32,
5399 : : bool is_exclusive)
5400 : : {
5401 : 0 : if (is_exclusive) {
5402 : : /* There are no values for `reg` that make `reg>MAX` true. */
5403 : 0 : if (bound == (is_jmp32 ? U32_MAX : U64_MAX))
5404 : 0 : return;
5405 : 0 : bound++;
5406 : : }
5407 : 0 : if (is_jmp32) {
5408 : : /* Constrain the register's value in the tnum representation.
5409 : : * For 64-bit comparisons this happens later in
5410 : : * __reg_bound_offset(), but for 32-bit comparisons, we can be
5411 : : * more precise than what can be derived from the updated
5412 : : * numeric bounds.
5413 : : */
5414 : 0 : struct tnum t = tnum_range(bound, U32_MAX);
5415 : :
5416 : 0 : t.mask |= ~0xffffffffULL; /* upper half is unknown */
5417 : 0 : reg->var_off = tnum_intersect(reg->var_off, t);
5418 : :
5419 : : /* Compute the 64-bit bound from the 32-bit bound. */
5420 : 0 : bound += gen_hi_min(reg->var_off);
5421 : : }
5422 : 0 : reg->umin_value = max(reg->umin_value, bound);
5423 : : }
5424 : :
5425 : : /* Adjusts the register min/max values in the case that the dst_reg is the
5426 : : * variable register that we are working on, and src_reg is a constant or we're
5427 : : * simply doing a BPF_K check.
5428 : : * In JEQ/JNE cases we also adjust the var_off values.
5429 : : */
5430 : 3 : static void reg_set_min_max(struct bpf_reg_state *true_reg,
5431 : : struct bpf_reg_state *false_reg, u64 val,
5432 : : u8 opcode, bool is_jmp32)
5433 : : {
5434 : : s64 sval;
5435 : :
5436 : : /* If the dst_reg is a pointer, we can't learn anything about its
5437 : : * variable offset from the compare (unless src_reg were a pointer into
5438 : : * the same object, but we don't bother with that.
5439 : : * Since false_reg and true_reg have the same type by construction, we
5440 : : * only need to check one of them for pointerness.
5441 : : */
5442 : 3 : if (__is_pointer_value(false, false_reg))
5443 : 3 : return;
5444 : :
5445 : 3 : val = is_jmp32 ? (u32)val : val;
5446 : 3 : sval = is_jmp32 ? (s64)(s32)val : (s64)val;
5447 : :
5448 : 3 : switch (opcode) {
5449 : : case BPF_JEQ:
5450 : : case BPF_JNE:
5451 : : {
5452 : : struct bpf_reg_state *reg =
5453 : 3 : opcode == BPF_JEQ ? true_reg : false_reg;
5454 : :
5455 : : /* For BPF_JEQ, if this is false we know nothing Jon Snow, but
5456 : : * if it is true we know the value for sure. Likewise for
5457 : : * BPF_JNE.
5458 : : */
5459 : 3 : if (is_jmp32) {
5460 : 0 : u64 old_v = reg->var_off.value;
5461 : : u64 hi_mask = ~0xffffffffULL;
5462 : :
5463 : 0 : reg->var_off.value = (old_v & hi_mask) | val;
5464 : 0 : reg->var_off.mask &= hi_mask;
5465 : : } else {
5466 : 3 : __mark_reg_known(reg, val);
5467 : : }
5468 : : break;
5469 : : }
5470 : : case BPF_JSET:
5471 : 0 : false_reg->var_off = tnum_and(false_reg->var_off,
5472 : : tnum_const(~val));
5473 : 0 : if (is_power_of_2(val))
5474 : 0 : true_reg->var_off = tnum_or(true_reg->var_off,
5475 : : tnum_const(val));
5476 : : break;
5477 : : case BPF_JGE:
5478 : : case BPF_JGT:
5479 : : {
5480 : 0 : set_upper_bound(false_reg, val, is_jmp32, opcode == BPF_JGE);
5481 : 0 : set_lower_bound(true_reg, val, is_jmp32, opcode == BPF_JGT);
5482 : 0 : break;
5483 : : }
5484 : : case BPF_JSGE:
5485 : : case BPF_JSGT:
5486 : : {
5487 : 0 : s64 false_smax = opcode == BPF_JSGT ? sval : sval - 1;
5488 : 0 : s64 true_smin = opcode == BPF_JSGT ? sval + 1 : sval;
5489 : :
5490 : : /* If the full s64 was not sign-extended from s32 then don't
5491 : : * deduct further info.
5492 : : */
5493 : 0 : if (is_jmp32 && !cmp_val_with_extended_s64(sval, false_reg))
5494 : : break;
5495 : 0 : false_reg->smax_value = min(false_reg->smax_value, false_smax);
5496 : 0 : true_reg->smin_value = max(true_reg->smin_value, true_smin);
5497 : 0 : break;
5498 : : }
5499 : : case BPF_JLE:
5500 : : case BPF_JLT:
5501 : : {
5502 : 0 : set_lower_bound(false_reg, val, is_jmp32, opcode == BPF_JLE);
5503 : 0 : set_upper_bound(true_reg, val, is_jmp32, opcode == BPF_JLT);
5504 : 0 : break;
5505 : : }
5506 : : case BPF_JSLE:
5507 : : case BPF_JSLT:
5508 : : {
5509 : 0 : s64 false_smin = opcode == BPF_JSLT ? sval : sval + 1;
5510 : 0 : s64 true_smax = opcode == BPF_JSLT ? sval - 1 : sval;
5511 : :
5512 : 0 : if (is_jmp32 && !cmp_val_with_extended_s64(sval, false_reg))
5513 : : break;
5514 : 0 : false_reg->smin_value = max(false_reg->smin_value, false_smin);
5515 : 0 : true_reg->smax_value = min(true_reg->smax_value, true_smax);
5516 : 0 : break;
5517 : : }
5518 : : default:
5519 : : break;
5520 : : }
5521 : :
5522 : 3 : __reg_deduce_bounds(false_reg);
5523 : 3 : __reg_deduce_bounds(true_reg);
5524 : : /* We might have learned some bits from the bounds. */
5525 : 3 : __reg_bound_offset(false_reg);
5526 : 3 : __reg_bound_offset(true_reg);
5527 : : /* Intersecting with the old var_off might have improved our bounds
5528 : : * slightly. e.g. if umax was 0x7f...f and var_off was (0; 0xf...fc),
5529 : : * then new var_off is (0; 0x7f...fc) which improves our umax.
5530 : : */
5531 : 3 : __update_reg_bounds(false_reg);
5532 : 3 : __update_reg_bounds(true_reg);
5533 : : }
5534 : :
5535 : : /* Same as above, but for the case that dst_reg holds a constant and src_reg is
5536 : : * the variable reg.
5537 : : */
5538 : 0 : static void reg_set_min_max_inv(struct bpf_reg_state *true_reg,
5539 : : struct bpf_reg_state *false_reg, u64 val,
5540 : : u8 opcode, bool is_jmp32)
5541 : : {
5542 : : s64 sval;
5543 : :
5544 : 0 : if (__is_pointer_value(false, false_reg))
5545 : 0 : return;
5546 : :
5547 : 0 : val = is_jmp32 ? (u32)val : val;
5548 : 0 : sval = is_jmp32 ? (s64)(s32)val : (s64)val;
5549 : :
5550 : 0 : switch (opcode) {
5551 : : case BPF_JEQ:
5552 : : case BPF_JNE:
5553 : : {
5554 : : struct bpf_reg_state *reg =
5555 : 0 : opcode == BPF_JEQ ? true_reg : false_reg;
5556 : :
5557 : 0 : if (is_jmp32) {
5558 : 0 : u64 old_v = reg->var_off.value;
5559 : : u64 hi_mask = ~0xffffffffULL;
5560 : :
5561 : 0 : reg->var_off.value = (old_v & hi_mask) | val;
5562 : 0 : reg->var_off.mask &= hi_mask;
5563 : : } else {
5564 : 0 : __mark_reg_known(reg, val);
5565 : : }
5566 : : break;
5567 : : }
5568 : : case BPF_JSET:
5569 : 0 : false_reg->var_off = tnum_and(false_reg->var_off,
5570 : : tnum_const(~val));
5571 : 0 : if (is_power_of_2(val))
5572 : 0 : true_reg->var_off = tnum_or(true_reg->var_off,
5573 : : tnum_const(val));
5574 : : break;
5575 : : case BPF_JGE:
5576 : : case BPF_JGT:
5577 : : {
5578 : 0 : set_lower_bound(false_reg, val, is_jmp32, opcode == BPF_JGE);
5579 : 0 : set_upper_bound(true_reg, val, is_jmp32, opcode == BPF_JGT);
5580 : 0 : break;
5581 : : }
5582 : : case BPF_JSGE:
5583 : : case BPF_JSGT:
5584 : : {
5585 : 0 : s64 false_smin = opcode == BPF_JSGT ? sval : sval + 1;
5586 : 0 : s64 true_smax = opcode == BPF_JSGT ? sval - 1 : sval;
5587 : :
5588 : 0 : if (is_jmp32 && !cmp_val_with_extended_s64(sval, false_reg))
5589 : : break;
5590 : 0 : false_reg->smin_value = max(false_reg->smin_value, false_smin);
5591 : 0 : true_reg->smax_value = min(true_reg->smax_value, true_smax);
5592 : 0 : break;
5593 : : }
5594 : : case BPF_JLE:
5595 : : case BPF_JLT:
5596 : : {
5597 : 0 : set_upper_bound(false_reg, val, is_jmp32, opcode == BPF_JLE);
5598 : 0 : set_lower_bound(true_reg, val, is_jmp32, opcode == BPF_JLT);
5599 : 0 : break;
5600 : : }
5601 : : case BPF_JSLE:
5602 : : case BPF_JSLT:
5603 : : {
5604 : 0 : s64 false_smax = opcode == BPF_JSLT ? sval : sval - 1;
5605 : 0 : s64 true_smin = opcode == BPF_JSLT ? sval + 1 : sval;
5606 : :
5607 : 0 : if (is_jmp32 && !cmp_val_with_extended_s64(sval, false_reg))
5608 : : break;
5609 : 0 : false_reg->smax_value = min(false_reg->smax_value, false_smax);
5610 : 0 : true_reg->smin_value = max(true_reg->smin_value, true_smin);
5611 : 0 : break;
5612 : : }
5613 : : default:
5614 : : break;
5615 : : }
5616 : :
5617 : 0 : __reg_deduce_bounds(false_reg);
5618 : 0 : __reg_deduce_bounds(true_reg);
5619 : : /* We might have learned some bits from the bounds. */
5620 : 0 : __reg_bound_offset(false_reg);
5621 : 0 : __reg_bound_offset(true_reg);
5622 : : /* Intersecting with the old var_off might have improved our bounds
5623 : : * slightly. e.g. if umax was 0x7f...f and var_off was (0; 0xf...fc),
5624 : : * then new var_off is (0; 0x7f...fc) which improves our umax.
5625 : : */
5626 : 0 : __update_reg_bounds(false_reg);
5627 : 0 : __update_reg_bounds(true_reg);
5628 : : }
5629 : :
5630 : : /* Regs are known to be equal, so intersect their min/max/var_off */
5631 : 0 : static void __reg_combine_min_max(struct bpf_reg_state *src_reg,
5632 : : struct bpf_reg_state *dst_reg)
5633 : : {
5634 : 0 : src_reg->umin_value = dst_reg->umin_value = max(src_reg->umin_value,
5635 : : dst_reg->umin_value);
5636 : 0 : src_reg->umax_value = dst_reg->umax_value = min(src_reg->umax_value,
5637 : : dst_reg->umax_value);
5638 : 0 : src_reg->smin_value = dst_reg->smin_value = max(src_reg->smin_value,
5639 : : dst_reg->smin_value);
5640 : 0 : src_reg->smax_value = dst_reg->smax_value = min(src_reg->smax_value,
5641 : : dst_reg->smax_value);
5642 : 0 : src_reg->var_off = dst_reg->var_off = tnum_intersect(src_reg->var_off,
5643 : : dst_reg->var_off);
5644 : : /* We might have learned new bounds from the var_off. */
5645 : 0 : __update_reg_bounds(src_reg);
5646 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
5647 : : /* We might have learned something about the sign bit. */
5648 : 0 : __reg_deduce_bounds(src_reg);
5649 : 0 : __reg_deduce_bounds(dst_reg);
5650 : : /* We might have learned some bits from the bounds. */
5651 : 0 : __reg_bound_offset(src_reg);
5652 : 0 : __reg_bound_offset(dst_reg);
5653 : : /* Intersecting with the old var_off might have improved our bounds
5654 : : * slightly. e.g. if umax was 0x7f...f and var_off was (0; 0xf...fc),
5655 : : * then new var_off is (0; 0x7f...fc) which improves our umax.
5656 : : */
5657 : 0 : __update_reg_bounds(src_reg);
5658 : 0 : __update_reg_bounds(dst_reg);
5659 : 0 : }
5660 : :
5661 : 0 : static void reg_combine_min_max(struct bpf_reg_state *true_src,
5662 : : struct bpf_reg_state *true_dst,
5663 : : struct bpf_reg_state *false_src,
5664 : : struct bpf_reg_state *false_dst,
5665 : : u8 opcode)
5666 : : {
5667 : 0 : switch (opcode) {
5668 : : case BPF_JEQ:
5669 : 0 : __reg_combine_min_max(true_src, true_dst);
5670 : 0 : break;
5671 : : case BPF_JNE:
5672 : 0 : __reg_combine_min_max(false_src, false_dst);
5673 : 0 : break;
5674 : : }
5675 : 0 : }
5676 : :
5677 : 3 : static void mark_ptr_or_null_reg(struct bpf_func_state *state,
5678 : : struct bpf_reg_state *reg, u32 id,
5679 : : bool is_null)
5680 : : {
5681 : 3 : if (reg_type_may_be_null(reg->type) && reg->id == id) {
5682 : : /* Old offset (both fixed and variable parts) should
5683 : : * have been known-zero, because we don't allow pointer
5684 : : * arithmetic on pointers that might be NULL.
5685 : : */
5686 : 3 : if (WARN_ON_ONCE(reg->smin_value || reg->smax_value ||
5687 : : !tnum_equals_const(reg->var_off, 0) ||
5688 : : reg->off)) {
5689 : : __mark_reg_known_zero(reg);
5690 : 0 : reg->off = 0;
5691 : : }
5692 : 3 : if (is_null) {
5693 : 3 : reg->type = SCALAR_VALUE;
5694 : 3 : } else if (reg->type == PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL) {
5695 : 3 : if (reg->map_ptr->inner_map_meta) {
5696 : 0 : reg->type = CONST_PTR_TO_MAP;
5697 : 0 : reg->map_ptr = reg->map_ptr->inner_map_meta;
5698 : 3 : } else if (reg->map_ptr->map_type ==
5699 : : BPF_MAP_TYPE_XSKMAP) {
5700 : 0 : reg->type = PTR_TO_XDP_SOCK;
5701 : : } else {
5702 : 3 : reg->type = PTR_TO_MAP_VALUE;
5703 : : }
5704 : 0 : } else if (reg->type == PTR_TO_SOCKET_OR_NULL) {
5705 : 0 : reg->type = PTR_TO_SOCKET;
5706 : 0 : } else if (reg->type == PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL) {
5707 : 0 : reg->type = PTR_TO_SOCK_COMMON;
5708 : 0 : } else if (reg->type == PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL) {
5709 : 0 : reg->type = PTR_TO_TCP_SOCK;
5710 : : }
5711 : 3 : if (is_null) {
5712 : : /* We don't need id and ref_obj_id from this point
5713 : : * onwards anymore, thus we should better reset it,
5714 : : * so that state pruning has chances to take effect.
5715 : : */
5716 : 3 : reg->id = 0;
5717 : 3 : reg->ref_obj_id = 0;
5718 : 3 : } else if (!reg_may_point_to_spin_lock(reg)) {
5719 : : /* For not-NULL ptr, reg->ref_obj_id will be reset
5720 : : * in release_reg_references().
5721 : : *
5722 : : * reg->id is still used by spin_lock ptr. Other
5723 : : * than spin_lock ptr type, reg->id can be reset.
5724 : : */
5725 : 3 : reg->id = 0;
5726 : : }
5727 : : }
5728 : 3 : }
5729 : :
5730 : 3 : static void __mark_ptr_or_null_regs(struct bpf_func_state *state, u32 id,
5731 : : bool is_null)
5732 : : {
5733 : : struct bpf_reg_state *reg;
5734 : : int i;
5735 : :
5736 : 3 : for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++)
5737 : 3 : mark_ptr_or_null_reg(state, &state->regs[i], id, is_null);
5738 : :
5739 : 3 : bpf_for_each_spilled_reg(i, state, reg) {
5740 : 3 : if (!reg)
5741 : 3 : continue;
5742 : 0 : mark_ptr_or_null_reg(state, reg, id, is_null);
5743 : : }
5744 : 3 : }
5745 : :
5746 : : /* The logic is similar to find_good_pkt_pointers(), both could eventually
5747 : : * be folded together at some point.
5748 : : */
5749 : 3 : static void mark_ptr_or_null_regs(struct bpf_verifier_state *vstate, u32 regno,
5750 : : bool is_null)
5751 : : {
5752 : 3 : struct bpf_func_state *state = vstate->frame[vstate->curframe];
5753 : 3 : struct bpf_reg_state *regs = state->regs;
5754 : 3 : u32 ref_obj_id = regs[regno].ref_obj_id;
5755 : 3 : u32 id = regs[regno].id;
5756 : : int i;
5757 : :
5758 : 3 : if (ref_obj_id && ref_obj_id == id && is_null)
5759 : : /* regs[regno] is in the " == NULL" branch.
5760 : : * No one could have freed the reference state before
5761 : : * doing the NULL check.
5762 : : */
5763 : 0 : WARN_ON_ONCE(release_reference_state(state, id));
5764 : :
5765 : 3 : for (i = 0; i <= vstate->curframe; i++)
5766 : 3 : __mark_ptr_or_null_regs(vstate->frame[i], id, is_null);
5767 : 3 : }
5768 : :
5769 : 3 : static bool try_match_pkt_pointers(const struct bpf_insn *insn,
5770 : : struct bpf_reg_state *dst_reg,
5771 : : struct bpf_reg_state *src_reg,
5772 : : struct bpf_verifier_state *this_branch,
5773 : : struct bpf_verifier_state *other_branch)
5774 : : {
5775 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_X)
5776 : : return false;
5777 : :
5778 : : /* Pointers are always 64-bit. */
5779 : 0 : if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_JMP32)
5780 : : return false;
5781 : :
5782 : 0 : switch (BPF_OP(insn->code)) {
5783 : : case BPF_JGT:
5784 : 0 : if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
5785 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) ||
5786 : 0 : (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_META &&
5787 : 0 : reg_is_init_pkt_pointer(src_reg, PTR_TO_PACKET))) {
5788 : : /* pkt_data' > pkt_end, pkt_meta' > pkt_data */
5789 : 0 : find_good_pkt_pointers(this_branch, dst_reg,
5790 : : dst_reg->type, false);
5791 : 0 : } else if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
5792 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET) ||
5793 : 0 : (reg_is_init_pkt_pointer(dst_reg, PTR_TO_PACKET) &&
5794 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET_META)) {
5795 : : /* pkt_end > pkt_data', pkt_data > pkt_meta' */
5796 : 0 : find_good_pkt_pointers(other_branch, src_reg,
5797 : : src_reg->type, true);
5798 : : } else {
5799 : : return false;
5800 : : }
5801 : : break;
5802 : : case BPF_JLT:
5803 : 0 : if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
5804 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) ||
5805 : 0 : (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_META &&
5806 : 0 : reg_is_init_pkt_pointer(src_reg, PTR_TO_PACKET))) {
5807 : : /* pkt_data' < pkt_end, pkt_meta' < pkt_data */
5808 : 0 : find_good_pkt_pointers(other_branch, dst_reg,
5809 : : dst_reg->type, true);
5810 : 0 : } else if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
5811 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET) ||
5812 : 0 : (reg_is_init_pkt_pointer(dst_reg, PTR_TO_PACKET) &&
5813 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET_META)) {
5814 : : /* pkt_end < pkt_data', pkt_data > pkt_meta' */
5815 : 0 : find_good_pkt_pointers(this_branch, src_reg,
5816 : : src_reg->type, false);
5817 : : } else {
5818 : : return false;
5819 : : }
5820 : : break;
5821 : : case BPF_JGE:
5822 : 0 : if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
5823 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) ||
5824 : 0 : (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_META &&
5825 : 0 : reg_is_init_pkt_pointer(src_reg, PTR_TO_PACKET))) {
5826 : : /* pkt_data' >= pkt_end, pkt_meta' >= pkt_data */
5827 : 0 : find_good_pkt_pointers(this_branch, dst_reg,
5828 : : dst_reg->type, true);
5829 : 0 : } else if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
5830 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET) ||
5831 : 0 : (reg_is_init_pkt_pointer(dst_reg, PTR_TO_PACKET) &&
5832 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET_META)) {
5833 : : /* pkt_end >= pkt_data', pkt_data >= pkt_meta' */
5834 : 0 : find_good_pkt_pointers(other_branch, src_reg,
5835 : : src_reg->type, false);
5836 : : } else {
5837 : : return false;
5838 : : }
5839 : : break;
5840 : : case BPF_JLE:
5841 : 0 : if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET &&
5842 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET_END) ||
5843 : 0 : (dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_META &&
5844 : 0 : reg_is_init_pkt_pointer(src_reg, PTR_TO_PACKET))) {
5845 : : /* pkt_data' <= pkt_end, pkt_meta' <= pkt_data */
5846 : 0 : find_good_pkt_pointers(other_branch, dst_reg,
5847 : : dst_reg->type, false);
5848 : 0 : } else if ((dst_reg->type == PTR_TO_PACKET_END &&
5849 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET) ||
5850 : 0 : (reg_is_init_pkt_pointer(dst_reg, PTR_TO_PACKET) &&
5851 : 0 : src_reg->type == PTR_TO_PACKET_META)) {
5852 : : /* pkt_end <= pkt_data', pkt_data <= pkt_meta' */
5853 : 0 : find_good_pkt_pointers(this_branch, src_reg,
5854 : : src_reg->type, true);
5855 : : } else {
5856 : : return false;
5857 : : }
5858 : : break;
5859 : : default:
5860 : : return false;
5861 : : }
5862 : :
5863 : : return true;
5864 : : }
5865 : :
5866 : 3 : static int check_cond_jmp_op(struct bpf_verifier_env *env,
5867 : : struct bpf_insn *insn, int *insn_idx)
5868 : : {
5869 : 3 : struct bpf_verifier_state *this_branch = env->cur_state;
5870 : : struct bpf_verifier_state *other_branch;
5871 : 3 : struct bpf_reg_state *regs = this_branch->frame[this_branch->curframe]->regs;
5872 : : struct bpf_reg_state *dst_reg, *other_branch_regs, *src_reg = NULL;
5873 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
5874 : : bool is_jmp32;
5875 : : int pred = -1;
5876 : : int err;
5877 : :
5878 : : /* Only conditional jumps are expected to reach here. */
5879 : 3 : if (opcode == BPF_JA || opcode > BPF_JSLE) {
5880 : 0 : verbose(env, "invalid BPF_JMP/JMP32 opcode %x\n", opcode);
5881 : 0 : return -EINVAL;
5882 : : }
5883 : :
5884 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
5885 : 0 : if (insn->imm != 0) {
5886 : 0 : verbose(env, "BPF_JMP/JMP32 uses reserved fields\n");
5887 : 0 : return -EINVAL;
5888 : : }
5889 : :
5890 : : /* check src1 operand */
5891 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
5892 : 0 : if (err)
5893 : : return err;
5894 : :
5895 : 0 : if (is_pointer_value(env, insn->src_reg)) {
5896 : 0 : verbose(env, "R%d pointer comparison prohibited\n",
5897 : : insn->src_reg);
5898 : 0 : return -EACCES;
5899 : : }
5900 : 0 : src_reg = ®s[insn->src_reg];
5901 : : } else {
5902 : 3 : if (insn->src_reg != BPF_REG_0) {
5903 : 0 : verbose(env, "BPF_JMP/JMP32 uses reserved fields\n");
5904 : 0 : return -EINVAL;
5905 : : }
5906 : : }
5907 : :
5908 : : /* check src2 operand */
5909 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
5910 : 3 : if (err)
5911 : : return err;
5912 : :
5913 : 3 : dst_reg = ®s[insn->dst_reg];
5914 : 3 : is_jmp32 = BPF_CLASS(insn->code) == BPF_JMP32;
5915 : :
5916 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_K)
5917 : 3 : pred = is_branch_taken(dst_reg, insn->imm,
5918 : : opcode, is_jmp32);
5919 : 0 : else if (src_reg->type == SCALAR_VALUE &&
5920 : : tnum_is_const(src_reg->var_off))
5921 : 0 : pred = is_branch_taken(dst_reg, src_reg->var_off.value,
5922 : : opcode, is_jmp32);
5923 : 3 : if (pred >= 0) {
5924 : 3 : err = mark_chain_precision(env, insn->dst_reg);
5925 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X && !err)
5926 : 0 : err = mark_chain_precision(env, insn->src_reg);
5927 : 3 : if (err)
5928 : : return err;
5929 : : }
5930 : 3 : if (pred == 1) {
5931 : : /* only follow the goto, ignore fall-through */
5932 : 3 : *insn_idx += insn->off;
5933 : 3 : return 0;
5934 : 3 : } else if (pred == 0) {
5935 : : /* only follow fall-through branch, since
5936 : : * that's where the program will go
5937 : : */
5938 : : return 0;
5939 : : }
5940 : :
5941 : 3 : other_branch = push_stack(env, *insn_idx + insn->off + 1, *insn_idx,
5942 : : false);
5943 : 3 : if (!other_branch)
5944 : : return -EFAULT;
5945 : 3 : other_branch_regs = other_branch->frame[other_branch->curframe]->regs;
5946 : :
5947 : : /* detect if we are comparing against a constant value so we can adjust
5948 : : * our min/max values for our dst register.
5949 : : * this is only legit if both are scalars (or pointers to the same
5950 : : * object, I suppose, but we don't support that right now), because
5951 : : * otherwise the different base pointers mean the offsets aren't
5952 : : * comparable.
5953 : : */
5954 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) == BPF_X) {
5955 : 0 : struct bpf_reg_state *src_reg = ®s[insn->src_reg];
5956 : 0 : struct bpf_reg_state lo_reg0 = *dst_reg;
5957 : 0 : struct bpf_reg_state lo_reg1 = *src_reg;
5958 : : struct bpf_reg_state *src_lo, *dst_lo;
5959 : :
5960 : : dst_lo = &lo_reg0;
5961 : : src_lo = &lo_reg1;
5962 : 0 : coerce_reg_to_size(dst_lo, 4);
5963 : 0 : coerce_reg_to_size(src_lo, 4);
5964 : :
5965 : 0 : if (dst_reg->type == SCALAR_VALUE &&
5966 : 0 : src_reg->type == SCALAR_VALUE) {
5967 : 0 : if (tnum_is_const(src_reg->var_off) ||
5968 : 0 : (is_jmp32 && tnum_is_const(src_lo->var_off)))
5969 : 0 : reg_set_min_max(&other_branch_regs[insn->dst_reg],
5970 : : dst_reg,
5971 : : is_jmp32
5972 : : ? src_lo->var_off.value
5973 : : : src_reg->var_off.value,
5974 : : opcode, is_jmp32);
5975 : 0 : else if (tnum_is_const(dst_reg->var_off) ||
5976 : 0 : (is_jmp32 && tnum_is_const(dst_lo->var_off)))
5977 : 0 : reg_set_min_max_inv(&other_branch_regs[insn->src_reg],
5978 : : src_reg,
5979 : : is_jmp32
5980 : : ? dst_lo->var_off.value
5981 : : : dst_reg->var_off.value,
5982 : : opcode, is_jmp32);
5983 : 0 : else if (!is_jmp32 &&
5984 : 0 : (opcode == BPF_JEQ || opcode == BPF_JNE))
5985 : : /* Comparing for equality, we can combine knowledge */
5986 : 0 : reg_combine_min_max(&other_branch_regs[insn->src_reg],
5987 : 0 : &other_branch_regs[insn->dst_reg],
5988 : : src_reg, dst_reg, opcode);
5989 : : }
5990 : 3 : } else if (dst_reg->type == SCALAR_VALUE) {
5991 : 3 : reg_set_min_max(&other_branch_regs[insn->dst_reg],
5992 : 3 : dst_reg, insn->imm, opcode, is_jmp32);
5993 : : }
5994 : :
5995 : : /* detect if R == 0 where R is returned from bpf_map_lookup_elem().
5996 : : * NOTE: these optimizations below are related with pointer comparison
5997 : : * which will never be JMP32.
5998 : : */
5999 : 3 : if (!is_jmp32 && BPF_SRC(insn->code) == BPF_K &&
6000 : 3 : insn->imm == 0 && (opcode == BPF_JEQ || opcode == BPF_JNE) &&
6001 : 3 : reg_type_may_be_null(dst_reg->type)) {
6002 : : /* Mark all identical registers in each branch as either
6003 : : * safe or unknown depending R == 0 or R != 0 conditional.
6004 : : */
6005 : 3 : mark_ptr_or_null_regs(this_branch, insn->dst_reg,
6006 : : opcode == BPF_JNE);
6007 : 3 : mark_ptr_or_null_regs(other_branch, insn->dst_reg,
6008 : : opcode == BPF_JEQ);
6009 : 3 : } else if (!try_match_pkt_pointers(insn, dst_reg, ®s[insn->src_reg],
6010 : 3 : this_branch, other_branch) &&
6011 : 3 : is_pointer_value(env, insn->dst_reg)) {
6012 : 0 : verbose(env, "R%d pointer comparison prohibited\n",
6013 : : insn->dst_reg);
6014 : 0 : return -EACCES;
6015 : : }
6016 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL)
6017 : 0 : print_verifier_state(env, this_branch->frame[this_branch->curframe]);
6018 : : return 0;
6019 : : }
6020 : :
6021 : : /* verify BPF_LD_IMM64 instruction */
6022 : 3 : static int check_ld_imm(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
6023 : : {
6024 : : struct bpf_insn_aux_data *aux = cur_aux(env);
6025 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
6026 : : struct bpf_map *map;
6027 : : int err;
6028 : :
6029 : 3 : if (BPF_SIZE(insn->code) != BPF_DW) {
6030 : 0 : verbose(env, "invalid BPF_LD_IMM insn\n");
6031 : 0 : return -EINVAL;
6032 : : }
6033 : 3 : if (insn->off != 0) {
6034 : 0 : verbose(env, "BPF_LD_IMM64 uses reserved fields\n");
6035 : 0 : return -EINVAL;
6036 : : }
6037 : :
6038 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP);
6039 : 3 : if (err)
6040 : : return err;
6041 : :
6042 : 3 : if (insn->src_reg == 0) {
6043 : 0 : u64 imm = ((u64)(insn + 1)->imm << 32) | (u32)insn->imm;
6044 : :
6045 : 0 : regs[insn->dst_reg].type = SCALAR_VALUE;
6046 : 0 : __mark_reg_known(®s[insn->dst_reg], imm);
6047 : 0 : return 0;
6048 : : }
6049 : :
6050 : 3 : map = env->used_maps[aux->map_index];
6051 : 3 : mark_reg_known_zero(env, regs, insn->dst_reg);
6052 : 3 : regs[insn->dst_reg].map_ptr = map;
6053 : :
6054 : 3 : if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_VALUE) {
6055 : 0 : regs[insn->dst_reg].type = PTR_TO_MAP_VALUE;
6056 : 0 : regs[insn->dst_reg].off = aux->map_off;
6057 : 0 : if (map_value_has_spin_lock(map))
6058 : 0 : regs[insn->dst_reg].id = ++env->id_gen;
6059 : 3 : } else if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD) {
6060 : 3 : regs[insn->dst_reg].type = CONST_PTR_TO_MAP;
6061 : : } else {
6062 : 0 : verbose(env, "bpf verifier is misconfigured\n");
6063 : 0 : return -EINVAL;
6064 : : }
6065 : :
6066 : : return 0;
6067 : : }
6068 : :
6069 : : static bool may_access_skb(enum bpf_prog_type type)
6070 : : {
6071 : 0 : switch (type) {
6072 : : case BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER:
6073 : : case BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS:
6074 : : case BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT:
6075 : : return true;
6076 : : default:
6077 : : return false;
6078 : : }
6079 : : }
6080 : :
6081 : : /* verify safety of LD_ABS|LD_IND instructions:
6082 : : * - they can only appear in the programs where ctx == skb
6083 : : * - since they are wrappers of function calls, they scratch R1-R5 registers,
6084 : : * preserve R6-R9, and store return value into R0
6085 : : *
6086 : : * Implicit input:
6087 : : * ctx == skb == R6 == CTX
6088 : : *
6089 : : * Explicit input:
6090 : : * SRC == any register
6091 : : * IMM == 32-bit immediate
6092 : : *
6093 : : * Output:
6094 : : * R0 - 8/16/32-bit skb data converted to cpu endianness
6095 : : */
6096 : 0 : static int check_ld_abs(struct bpf_verifier_env *env, struct bpf_insn *insn)
6097 : : {
6098 : : struct bpf_reg_state *regs = cur_regs(env);
6099 : : static const int ctx_reg = BPF_REG_6;
6100 : 0 : u8 mode = BPF_MODE(insn->code);
6101 : : int i, err;
6102 : :
6103 : 0 : if (!may_access_skb(env->prog->type)) {
6104 : 0 : verbose(env, "BPF_LD_[ABS|IND] instructions not allowed for this program type\n");
6105 : 0 : return -EINVAL;
6106 : : }
6107 : :
6108 : 0 : if (!env->ops->gen_ld_abs) {
6109 : 0 : verbose(env, "bpf verifier is misconfigured\n");
6110 : 0 : return -EINVAL;
6111 : : }
6112 : :
6113 : 0 : if (env->subprog_cnt > 1) {
6114 : : /* when program has LD_ABS insn JITs and interpreter assume
6115 : : * that r1 == ctx == skb which is not the case for callees
6116 : : * that can have arbitrary arguments. It's problematic
6117 : : * for main prog as well since JITs would need to analyze
6118 : : * all functions in order to make proper register save/restore
6119 : : * decisions in the main prog. Hence disallow LD_ABS with calls
6120 : : */
6121 : 0 : verbose(env, "BPF_LD_[ABS|IND] instructions cannot be mixed with bpf-to-bpf calls\n");
6122 : 0 : return -EINVAL;
6123 : : }
6124 : :
6125 : 0 : if (insn->dst_reg != BPF_REG_0 || insn->off != 0 ||
6126 : 0 : BPF_SIZE(insn->code) == BPF_DW ||
6127 : 0 : (mode == BPF_ABS && insn->src_reg != BPF_REG_0)) {
6128 : 0 : verbose(env, "BPF_LD_[ABS|IND] uses reserved fields\n");
6129 : 0 : return -EINVAL;
6130 : : }
6131 : :
6132 : : /* check whether implicit source operand (register R6) is readable */
6133 : 0 : err = check_reg_arg(env, ctx_reg, SRC_OP);
6134 : 0 : if (err)
6135 : : return err;
6136 : :
6137 : : /* Disallow usage of BPF_LD_[ABS|IND] with reference tracking, as
6138 : : * gen_ld_abs() may terminate the program at runtime, leading to
6139 : : * reference leak.
6140 : : */
6141 : 0 : err = check_reference_leak(env);
6142 : 0 : if (err) {
6143 : 0 : verbose(env, "BPF_LD_[ABS|IND] cannot be mixed with socket references\n");
6144 : 0 : return err;
6145 : : }
6146 : :
6147 : 0 : if (env->cur_state->active_spin_lock) {
6148 : 0 : verbose(env, "BPF_LD_[ABS|IND] cannot be used inside bpf_spin_lock-ed region\n");
6149 : 0 : return -EINVAL;
6150 : : }
6151 : :
6152 : 0 : if (regs[ctx_reg].type != PTR_TO_CTX) {
6153 : 0 : verbose(env,
6154 : : "at the time of BPF_LD_ABS|IND R6 != pointer to skb\n");
6155 : 0 : return -EINVAL;
6156 : : }
6157 : :
6158 : 0 : if (mode == BPF_IND) {
6159 : : /* check explicit source operand */
6160 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
6161 : 0 : if (err)
6162 : : return err;
6163 : : }
6164 : :
6165 : 0 : err = check_ctx_reg(env, ®s[ctx_reg], ctx_reg);
6166 : 0 : if (err < 0)
6167 : : return err;
6168 : :
6169 : : /* reset caller saved regs to unreadable */
6170 : 0 : for (i = 0; i < CALLER_SAVED_REGS; i++) {
6171 : 0 : mark_reg_not_init(env, regs, caller_saved[i]);
6172 : 0 : check_reg_arg(env, caller_saved[i], DST_OP_NO_MARK);
6173 : : }
6174 : :
6175 : : /* mark destination R0 register as readable, since it contains
6176 : : * the value fetched from the packet.
6177 : : * Already marked as written above.
6178 : : */
6179 : 0 : mark_reg_unknown(env, regs, BPF_REG_0);
6180 : : /* ld_abs load up to 32-bit skb data. */
6181 : 0 : regs[BPF_REG_0].subreg_def = env->insn_idx + 1;
6182 : 0 : return 0;
6183 : : }
6184 : :
6185 : 3 : static int check_return_code(struct bpf_verifier_env *env)
6186 : : {
6187 : 3 : struct tnum enforce_attach_type_range = tnum_unknown;
6188 : : struct bpf_reg_state *reg;
6189 : 3 : struct tnum range = tnum_range(0, 1);
6190 : :
6191 : 3 : switch (env->prog->type) {
6192 : : case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR:
6193 : 0 : if (env->prog->expected_attach_type == BPF_CGROUP_UDP4_RECVMSG ||
6194 : : env->prog->expected_attach_type == BPF_CGROUP_UDP6_RECVMSG)
6195 : 0 : range = tnum_range(1, 1);
6196 : : break;
6197 : : case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SKB:
6198 : 3 : if (env->prog->expected_attach_type == BPF_CGROUP_INET_EGRESS) {
6199 : 0 : range = tnum_range(0, 3);
6200 : 0 : enforce_attach_type_range = tnum_range(2, 3);
6201 : : }
6202 : : break;
6203 : : case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK:
6204 : : case BPF_PROG_TYPE_SOCK_OPS:
6205 : : case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_DEVICE:
6206 : : case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SYSCTL:
6207 : : case BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCKOPT:
6208 : : break;
6209 : : default:
6210 : : return 0;
6211 : : }
6212 : :
6213 : : reg = cur_regs(env) + BPF_REG_0;
6214 : 3 : if (reg->type != SCALAR_VALUE) {
6215 : 0 : verbose(env, "At program exit the register R0 is not a known value (%s)\n",
6216 : : reg_type_str[reg->type]);
6217 : 0 : return -EINVAL;
6218 : : }
6219 : :
6220 : 3 : if (!tnum_in(range, reg->var_off)) {
6221 : : char tn_buf[48];
6222 : :
6223 : 0 : verbose(env, "At program exit the register R0 ");
6224 : 0 : if (!tnum_is_unknown(reg->var_off)) {
6225 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), reg->var_off);
6226 : 0 : verbose(env, "has value %s", tn_buf);
6227 : : } else {
6228 : 0 : verbose(env, "has unknown scalar value");
6229 : : }
6230 : 0 : tnum_strn(tn_buf, sizeof(tn_buf), range);
6231 : 0 : verbose(env, " should have been in %s\n", tn_buf);
6232 : : return -EINVAL;
6233 : : }
6234 : :
6235 : 3 : if (!tnum_is_unknown(enforce_attach_type_range) &&
6236 : 0 : tnum_in(enforce_attach_type_range, reg->var_off))
6237 : 0 : env->prog->enforce_expected_attach_type = 1;
6238 : : return 0;
6239 : : }
6240 : :
6241 : : /* non-recursive DFS pseudo code
6242 : : * 1 procedure DFS-iterative(G,v):
6243 : : * 2 label v as discovered
6244 : : * 3 let S be a stack
6245 : : * 4 S.push(v)
6246 : : * 5 while S is not empty
6247 : : * 6 t <- S.pop()
6248 : : * 7 if t is what we're looking for:
6249 : : * 8 return t
6250 : : * 9 for all edges e in G.adjacentEdges(t) do
6251 : : * 10 if edge e is already labelled
6252 : : * 11 continue with the next edge
6253 : : * 12 w <- G.adjacentVertex(t,e)
6254 : : * 13 if vertex w is not discovered and not explored
6255 : : * 14 label e as tree-edge
6256 : : * 15 label w as discovered
6257 : : * 16 S.push(w)
6258 : : * 17 continue at 5
6259 : : * 18 else if vertex w is discovered
6260 : : * 19 label e as back-edge
6261 : : * 20 else
6262 : : * 21 // vertex w is explored
6263 : : * 22 label e as forward- or cross-edge
6264 : : * 23 label t as explored
6265 : : * 24 S.pop()
6266 : : *
6267 : : * convention:
6268 : : * 0x10 - discovered
6269 : : * 0x11 - discovered and fall-through edge labelled
6270 : : * 0x12 - discovered and fall-through and branch edges labelled
6271 : : * 0x20 - explored
6272 : : */
6273 : :
6274 : : enum {
6275 : : DISCOVERED = 0x10,
6276 : : EXPLORED = 0x20,
6277 : : FALLTHROUGH = 1,
6278 : : BRANCH = 2,
6279 : : };
6280 : :
6281 : : static u32 state_htab_size(struct bpf_verifier_env *env)
6282 : : {
6283 : 3 : return env->prog->len;
6284 : : }
6285 : :
6286 : : static struct bpf_verifier_state_list **explored_state(
6287 : : struct bpf_verifier_env *env,
6288 : : int idx)
6289 : : {
6290 : 3 : struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state;
6291 : 3 : struct bpf_func_state *state = cur->frame[cur->curframe];
6292 : :
6293 : 3 : return &env->explored_states[(idx ^ state->callsite) % state_htab_size(env)];
6294 : : }
6295 : :
6296 : : static void init_explored_state(struct bpf_verifier_env *env, int idx)
6297 : : {
6298 : 3 : env->insn_aux_data[idx].prune_point = true;
6299 : : }
6300 : :
6301 : : /* t, w, e - match pseudo-code above:
6302 : : * t - index of current instruction
6303 : : * w - next instruction
6304 : : * e - edge
6305 : : */
6306 : 3 : static int push_insn(int t, int w, int e, struct bpf_verifier_env *env,
6307 : : bool loop_ok)
6308 : : {
6309 : 3 : int *insn_stack = env->cfg.insn_stack;
6310 : 3 : int *insn_state = env->cfg.insn_state;
6311 : :
6312 : 3 : if (e == FALLTHROUGH && insn_state[t] >= (DISCOVERED | FALLTHROUGH))
6313 : : return 0;
6314 : :
6315 : 3 : if (e == BRANCH && insn_state[t] >= (DISCOVERED | BRANCH))
6316 : : return 0;
6317 : :
6318 : 3 : if (w < 0 || w >= env->prog->len) {
6319 : 0 : verbose_linfo(env, t, "%d: ", t);
6320 : 0 : verbose(env, "jump out of range from insn %d to %d\n", t, w);
6321 : 0 : return -EINVAL;
6322 : : }
6323 : :
6324 : 3 : if (e == BRANCH)
6325 : : /* mark branch target for state pruning */
6326 : : init_explored_state(env, w);
6327 : :
6328 : 3 : if (insn_state[w] == 0) {
6329 : : /* tree-edge */
6330 : 3 : insn_state[t] = DISCOVERED | e;
6331 : 3 : insn_state[w] = DISCOVERED;
6332 : 3 : if (env->cfg.cur_stack >= env->prog->len)
6333 : : return -E2BIG;
6334 : 3 : insn_stack[env->cfg.cur_stack++] = w;
6335 : 3 : return 1;
6336 : 3 : } else if ((insn_state[w] & 0xF0) == DISCOVERED) {
6337 : 0 : if (loop_ok && env->allow_ptr_leaks)
6338 : : return 0;
6339 : 0 : verbose_linfo(env, t, "%d: ", t);
6340 : 0 : verbose_linfo(env, w, "%d: ", w);
6341 : 0 : verbose(env, "back-edge from insn %d to %d\n", t, w);
6342 : 0 : return -EINVAL;
6343 : 3 : } else if (insn_state[w] == EXPLORED) {
6344 : : /* forward- or cross-edge */
6345 : 3 : insn_state[t] = DISCOVERED | e;
6346 : : } else {
6347 : 0 : verbose(env, "insn state internal bug\n");
6348 : 0 : return -EFAULT;
6349 : : }
6350 : 3 : return 0;
6351 : : }
6352 : :
6353 : : /* non-recursive depth-first-search to detect loops in BPF program
6354 : : * loop == back-edge in directed graph
6355 : : */
6356 : 3 : static int check_cfg(struct bpf_verifier_env *env)
6357 : : {
6358 : 3 : struct bpf_insn *insns = env->prog->insnsi;
6359 : 3 : int insn_cnt = env->prog->len;
6360 : : int *insn_stack, *insn_state;
6361 : : int ret = 0;
6362 : : int i, t;
6363 : :
6364 : 3 : insn_state = env->cfg.insn_state = kvcalloc(insn_cnt, sizeof(int), GFP_KERNEL);
6365 : 3 : if (!insn_state)
6366 : : return -ENOMEM;
6367 : :
6368 : 3 : insn_stack = env->cfg.insn_stack = kvcalloc(insn_cnt, sizeof(int), GFP_KERNEL);
6369 : 3 : if (!insn_stack) {
6370 : 0 : kvfree(insn_state);
6371 : 0 : return -ENOMEM;
6372 : : }
6373 : :
6374 : 3 : insn_state[0] = DISCOVERED; /* mark 1st insn as discovered */
6375 : 3 : insn_stack[0] = 0; /* 0 is the first instruction */
6376 : 3 : env->cfg.cur_stack = 1;
6377 : :
6378 : : peek_stack:
6379 : 3 : if (env->cfg.cur_stack == 0)
6380 : : goto check_state;
6381 : 3 : t = insn_stack[env->cfg.cur_stack - 1];
6382 : :
6383 : 3 : if (BPF_CLASS(insns[t].code) == BPF_JMP ||
6384 : : BPF_CLASS(insns[t].code) == BPF_JMP32) {
6385 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insns[t].code);
6386 : :
6387 : 3 : if (opcode == BPF_EXIT) {
6388 : : goto mark_explored;
6389 : 3 : } else if (opcode == BPF_CALL) {
6390 : 3 : ret = push_insn(t, t + 1, FALLTHROUGH, env, false);
6391 : 3 : if (ret == 1)
6392 : : goto peek_stack;
6393 : 3 : else if (ret < 0)
6394 : : goto err_free;
6395 : 3 : if (t + 1 < insn_cnt)
6396 : : init_explored_state(env, t + 1);
6397 : 3 : if (insns[t].src_reg == BPF_PSEUDO_CALL) {
6398 : : init_explored_state(env, t);
6399 : 0 : ret = push_insn(t, t + insns[t].imm + 1, BRANCH,
6400 : : env, false);
6401 : 0 : if (ret == 1)
6402 : : goto peek_stack;
6403 : 0 : else if (ret < 0)
6404 : : goto err_free;
6405 : : }
6406 : 3 : } else if (opcode == BPF_JA) {
6407 : 0 : if (BPF_SRC(insns[t].code) != BPF_K) {
6408 : : ret = -EINVAL;
6409 : : goto err_free;
6410 : : }
6411 : : /* unconditional jump with single edge */
6412 : 0 : ret = push_insn(t, t + insns[t].off + 1,
6413 : : FALLTHROUGH, env, true);
6414 : 0 : if (ret == 1)
6415 : : goto peek_stack;
6416 : 0 : else if (ret < 0)
6417 : : goto err_free;
6418 : : /* unconditional jmp is not a good pruning point,
6419 : : * but it's marked, since backtracking needs
6420 : : * to record jmp history in is_state_visited().
6421 : : */
6422 : 0 : init_explored_state(env, t + insns[t].off + 1);
6423 : : /* tell verifier to check for equivalent states
6424 : : * after every call and jump
6425 : : */
6426 : 0 : if (t + 1 < insn_cnt)
6427 : : init_explored_state(env, t + 1);
6428 : : } else {
6429 : : /* conditional jump with two edges */
6430 : : init_explored_state(env, t);
6431 : 3 : ret = push_insn(t, t + 1, FALLTHROUGH, env, true);
6432 : 3 : if (ret == 1)
6433 : : goto peek_stack;
6434 : 3 : else if (ret < 0)
6435 : : goto err_free;
6436 : :
6437 : 3 : ret = push_insn(t, t + insns[t].off + 1, BRANCH, env, true);
6438 : 3 : if (ret == 1)
6439 : : goto peek_stack;
6440 : 3 : else if (ret < 0)
6441 : : goto err_free;
6442 : : }
6443 : : } else {
6444 : : /* all other non-branch instructions with single
6445 : : * fall-through edge
6446 : : */
6447 : 3 : ret = push_insn(t, t + 1, FALLTHROUGH, env, false);
6448 : 3 : if (ret == 1)
6449 : : goto peek_stack;
6450 : 3 : else if (ret < 0)
6451 : : goto err_free;
6452 : : }
6453 : :
6454 : : mark_explored:
6455 : 3 : insn_state[t] = EXPLORED;
6456 : 3 : if (env->cfg.cur_stack-- <= 0) {
6457 : 0 : verbose(env, "pop stack internal bug\n");
6458 : : ret = -EFAULT;
6459 : 0 : goto err_free;
6460 : : }
6461 : : goto peek_stack;
6462 : :
6463 : : check_state:
6464 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
6465 : 3 : if (insn_state[i] != EXPLORED) {
6466 : 0 : verbose(env, "unreachable insn %d\n", i);
6467 : : ret = -EINVAL;
6468 : 0 : goto err_free;
6469 : : }
6470 : : }
6471 : : ret = 0; /* cfg looks good */
6472 : :
6473 : : err_free:
6474 : 3 : kvfree(insn_state);
6475 : 3 : kvfree(insn_stack);
6476 : 3 : env->cfg.insn_state = env->cfg.insn_stack = NULL;
6477 : 3 : return ret;
6478 : : }
6479 : :
6480 : : /* The minimum supported BTF func info size */
6481 : : #define MIN_BPF_FUNCINFO_SIZE 8
6482 : : #define MAX_FUNCINFO_REC_SIZE 252
6483 : :
6484 : 0 : static int check_btf_func(struct bpf_verifier_env *env,
6485 : : const union bpf_attr *attr,
6486 : : union bpf_attr __user *uattr)
6487 : : {
6488 : : u32 i, nfuncs, urec_size, min_size;
6489 : : u32 krec_size = sizeof(struct bpf_func_info);
6490 : : struct bpf_func_info *krecord;
6491 : : const struct btf_type *type;
6492 : : struct bpf_prog *prog;
6493 : : const struct btf *btf;
6494 : : void __user *urecord;
6495 : : u32 prev_offset = 0;
6496 : : int ret = 0;
6497 : :
6498 : 0 : nfuncs = attr->func_info_cnt;
6499 : 0 : if (!nfuncs)
6500 : : return 0;
6501 : :
6502 : 0 : if (nfuncs != env->subprog_cnt) {
6503 : 0 : verbose(env, "number of funcs in func_info doesn't match number of subprogs\n");
6504 : 0 : return -EINVAL;
6505 : : }
6506 : :
6507 : 0 : urec_size = attr->func_info_rec_size;
6508 : 0 : if (urec_size < MIN_BPF_FUNCINFO_SIZE ||
6509 : 0 : urec_size > MAX_FUNCINFO_REC_SIZE ||
6510 : 0 : urec_size % sizeof(u32)) {
6511 : 0 : verbose(env, "invalid func info rec size %u\n", urec_size);
6512 : 0 : return -EINVAL;
6513 : : }
6514 : :
6515 : 0 : prog = env->prog;
6516 : 0 : btf = prog->aux->btf;
6517 : :
6518 : 0 : urecord = u64_to_user_ptr(attr->func_info);
6519 : 0 : min_size = min_t(u32, krec_size, urec_size);
6520 : :
6521 : : krecord = kvcalloc(nfuncs, krec_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6522 : 0 : if (!krecord)
6523 : : return -ENOMEM;
6524 : :
6525 : 0 : for (i = 0; i < nfuncs; i++) {
6526 : 0 : ret = bpf_check_uarg_tail_zero(urecord, krec_size, urec_size);
6527 : 0 : if (ret) {
6528 : 0 : if (ret == -E2BIG) {
6529 : 0 : verbose(env, "nonzero tailing record in func info");
6530 : : /* set the size kernel expects so loader can zero
6531 : : * out the rest of the record.
6532 : : */
6533 : 0 : if (put_user(min_size, &uattr->func_info_rec_size))
6534 : : ret = -EFAULT;
6535 : : }
6536 : : goto err_free;
6537 : : }
6538 : :
6539 : 0 : if (copy_from_user(&krecord[i], urecord, min_size)) {
6540 : : ret = -EFAULT;
6541 : : goto err_free;
6542 : : }
6543 : :
6544 : : /* check insn_off */
6545 : 0 : if (i == 0) {
6546 : 0 : if (krecord[i].insn_off) {
6547 : 0 : verbose(env,
6548 : : "nonzero insn_off %u for the first func info record",
6549 : : krecord[i].insn_off);
6550 : : ret = -EINVAL;
6551 : 0 : goto err_free;
6552 : : }
6553 : 0 : } else if (krecord[i].insn_off <= prev_offset) {
6554 : 0 : verbose(env,
6555 : : "same or smaller insn offset (%u) than previous func info record (%u)",
6556 : : krecord[i].insn_off, prev_offset);
6557 : : ret = -EINVAL;
6558 : 0 : goto err_free;
6559 : : }
6560 : :
6561 : 0 : if (env->subprog_info[i].start != krecord[i].insn_off) {
6562 : 0 : verbose(env, "func_info BTF section doesn't match subprog layout in BPF program\n");
6563 : : ret = -EINVAL;
6564 : 0 : goto err_free;
6565 : : }
6566 : :
6567 : : /* check type_id */
6568 : 0 : type = btf_type_by_id(btf, krecord[i].type_id);
6569 : 0 : if (!type || BTF_INFO_KIND(type->info) != BTF_KIND_FUNC) {
6570 : 0 : verbose(env, "invalid type id %d in func info",
6571 : 0 : krecord[i].type_id);
6572 : : ret = -EINVAL;
6573 : 0 : goto err_free;
6574 : : }
6575 : :
6576 : 0 : prev_offset = krecord[i].insn_off;
6577 : 0 : urecord += urec_size;
6578 : : }
6579 : :
6580 : 0 : prog->aux->func_info = krecord;
6581 : 0 : prog->aux->func_info_cnt = nfuncs;
6582 : 0 : return 0;
6583 : :
6584 : : err_free:
6585 : 0 : kvfree(krecord);
6586 : 0 : return ret;
6587 : : }
6588 : :
6589 : 3 : static void adjust_btf_func(struct bpf_verifier_env *env)
6590 : : {
6591 : : int i;
6592 : :
6593 : 3 : if (!env->prog->aux->func_info)
6594 : 3 : return;
6595 : :
6596 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++)
6597 : 0 : env->prog->aux->func_info[i].insn_off = env->subprog_info[i].start;
6598 : : }
6599 : :
6600 : : #define MIN_BPF_LINEINFO_SIZE (offsetof(struct bpf_line_info, line_col) + \
6601 : : sizeof(((struct bpf_line_info *)(0))->line_col))
6602 : : #define MAX_LINEINFO_REC_SIZE MAX_FUNCINFO_REC_SIZE
6603 : :
6604 : 0 : static int check_btf_line(struct bpf_verifier_env *env,
6605 : : const union bpf_attr *attr,
6606 : : union bpf_attr __user *uattr)
6607 : : {
6608 : : u32 i, s, nr_linfo, ncopy, expected_size, rec_size, prev_offset = 0;
6609 : : struct bpf_subprog_info *sub;
6610 : : struct bpf_line_info *linfo;
6611 : : struct bpf_prog *prog;
6612 : : const struct btf *btf;
6613 : : void __user *ulinfo;
6614 : : int err;
6615 : :
6616 : 0 : nr_linfo = attr->line_info_cnt;
6617 : 0 : if (!nr_linfo)
6618 : : return 0;
6619 : :
6620 : 0 : rec_size = attr->line_info_rec_size;
6621 : 0 : if (rec_size < MIN_BPF_LINEINFO_SIZE ||
6622 : 0 : rec_size > MAX_LINEINFO_REC_SIZE ||
6623 : 0 : rec_size & (sizeof(u32) - 1))
6624 : : return -EINVAL;
6625 : :
6626 : : /* Need to zero it in case the userspace may
6627 : : * pass in a smaller bpf_line_info object.
6628 : : */
6629 : : linfo = kvcalloc(nr_linfo, sizeof(struct bpf_line_info),
6630 : : GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
6631 : 0 : if (!linfo)
6632 : : return -ENOMEM;
6633 : :
6634 : 0 : prog = env->prog;
6635 : 0 : btf = prog->aux->btf;
6636 : :
6637 : : s = 0;
6638 : 0 : sub = env->subprog_info;
6639 : 0 : ulinfo = u64_to_user_ptr(attr->line_info);
6640 : : expected_size = sizeof(struct bpf_line_info);
6641 : 0 : ncopy = min_t(u32, expected_size, rec_size);
6642 : 0 : for (i = 0; i < nr_linfo; i++) {
6643 : 0 : err = bpf_check_uarg_tail_zero(ulinfo, expected_size, rec_size);
6644 : 0 : if (err) {
6645 : 0 : if (err == -E2BIG) {
6646 : 0 : verbose(env, "nonzero tailing record in line_info");
6647 : 0 : if (put_user(expected_size,
6648 : : &uattr->line_info_rec_size))
6649 : : err = -EFAULT;
6650 : : }
6651 : : goto err_free;
6652 : : }
6653 : :
6654 : 0 : if (copy_from_user(&linfo[i], ulinfo, ncopy)) {
6655 : : err = -EFAULT;
6656 : : goto err_free;
6657 : : }
6658 : :
6659 : : /*
6660 : : * Check insn_off to ensure
6661 : : * 1) strictly increasing AND
6662 : : * 2) bounded by prog->len
6663 : : *
6664 : : * The linfo[0].insn_off == 0 check logically falls into
6665 : : * the later "missing bpf_line_info for func..." case
6666 : : * because the first linfo[0].insn_off must be the
6667 : : * first sub also and the first sub must have
6668 : : * subprog_info[0].start == 0.
6669 : : */
6670 : 0 : if ((i && linfo[i].insn_off <= prev_offset) ||
6671 : 0 : linfo[i].insn_off >= prog->len) {
6672 : 0 : verbose(env, "Invalid line_info[%u].insn_off:%u (prev_offset:%u prog->len:%u)\n",
6673 : 0 : i, linfo[i].insn_off, prev_offset,
6674 : : prog->len);
6675 : : err = -EINVAL;
6676 : 0 : goto err_free;
6677 : : }
6678 : :
6679 : 0 : if (!prog->insnsi[linfo[i].insn_off].code) {
6680 : 0 : verbose(env,
6681 : : "Invalid insn code at line_info[%u].insn_off\n",
6682 : : i);
6683 : : err = -EINVAL;
6684 : 0 : goto err_free;
6685 : : }
6686 : :
6687 : 0 : if (!btf_name_by_offset(btf, linfo[i].line_off) ||
6688 : 0 : !btf_name_by_offset(btf, linfo[i].file_name_off)) {
6689 : 0 : verbose(env, "Invalid line_info[%u].line_off or .file_name_off\n", i);
6690 : : err = -EINVAL;
6691 : 0 : goto err_free;
6692 : : }
6693 : :
6694 : 0 : if (s != env->subprog_cnt) {
6695 : 0 : if (linfo[i].insn_off == sub[s].start) {
6696 : 0 : sub[s].linfo_idx = i;
6697 : 0 : s++;
6698 : 0 : } else if (sub[s].start < linfo[i].insn_off) {
6699 : 0 : verbose(env, "missing bpf_line_info for func#%u\n", s);
6700 : : err = -EINVAL;
6701 : 0 : goto err_free;
6702 : : }
6703 : : }
6704 : :
6705 : 0 : prev_offset = linfo[i].insn_off;
6706 : 0 : ulinfo += rec_size;
6707 : : }
6708 : :
6709 : 0 : if (s != env->subprog_cnt) {
6710 : 0 : verbose(env, "missing bpf_line_info for %u funcs starting from func#%u\n",
6711 : : env->subprog_cnt - s, s);
6712 : : err = -EINVAL;
6713 : 0 : goto err_free;
6714 : : }
6715 : :
6716 : 0 : prog->aux->linfo = linfo;
6717 : 0 : prog->aux->nr_linfo = nr_linfo;
6718 : :
6719 : 0 : return 0;
6720 : :
6721 : : err_free:
6722 : 0 : kvfree(linfo);
6723 : 0 : return err;
6724 : : }
6725 : :
6726 : 3 : static int check_btf_info(struct bpf_verifier_env *env,
6727 : : const union bpf_attr *attr,
6728 : : union bpf_attr __user *uattr)
6729 : : {
6730 : : struct btf *btf;
6731 : : int err;
6732 : :
6733 : 3 : if (!attr->func_info_cnt && !attr->line_info_cnt)
6734 : : return 0;
6735 : :
6736 : 0 : btf = btf_get_by_fd(attr->prog_btf_fd);
6737 : 0 : if (IS_ERR(btf))
6738 : 0 : return PTR_ERR(btf);
6739 : 0 : env->prog->aux->btf = btf;
6740 : :
6741 : 0 : err = check_btf_func(env, attr, uattr);
6742 : 0 : if (err)
6743 : : return err;
6744 : :
6745 : 0 : err = check_btf_line(env, attr, uattr);
6746 : 0 : if (err)
6747 : 0 : return err;
6748 : :
6749 : : return 0;
6750 : : }
6751 : :
6752 : : /* check %cur's range satisfies %old's */
6753 : 3 : static bool range_within(struct bpf_reg_state *old,
6754 : : struct bpf_reg_state *cur)
6755 : : {
6756 : 3 : return old->umin_value <= cur->umin_value &&
6757 : 0 : old->umax_value >= cur->umax_value &&
6758 : 3 : old->smin_value <= cur->smin_value &&
6759 : 0 : old->smax_value >= cur->smax_value;
6760 : : }
6761 : :
6762 : : /* Maximum number of register states that can exist at once */
6763 : : #define ID_MAP_SIZE (MAX_BPF_REG + MAX_BPF_STACK / BPF_REG_SIZE)
6764 : : struct idpair {
6765 : : u32 old;
6766 : : u32 cur;
6767 : : };
6768 : :
6769 : : /* If in the old state two registers had the same id, then they need to have
6770 : : * the same id in the new state as well. But that id could be different from
6771 : : * the old state, so we need to track the mapping from old to new ids.
6772 : : * Once we have seen that, say, a reg with old id 5 had new id 9, any subsequent
6773 : : * regs with old id 5 must also have new id 9 for the new state to be safe. But
6774 : : * regs with a different old id could still have new id 9, we don't care about
6775 : : * that.
6776 : : * So we look through our idmap to see if this old id has been seen before. If
6777 : : * so, we require the new id to match; otherwise, we add the id pair to the map.
6778 : : */
6779 : 0 : static bool check_ids(u32 old_id, u32 cur_id, struct idpair *idmap)
6780 : : {
6781 : : unsigned int i;
6782 : :
6783 : 0 : for (i = 0; i < ID_MAP_SIZE; i++) {
6784 : 0 : if (!idmap[i].old) {
6785 : : /* Reached an empty slot; haven't seen this id before */
6786 : 0 : idmap[i].old = old_id;
6787 : 0 : idmap[i].cur = cur_id;
6788 : 0 : return true;
6789 : : }
6790 : 0 : if (idmap[i].old == old_id)
6791 : 0 : return idmap[i].cur == cur_id;
6792 : : }
6793 : : /* We ran out of idmap slots, which should be impossible */
6794 : 0 : WARN_ON_ONCE(1);
6795 : : return false;
6796 : : }
6797 : :
6798 : 3 : static void clean_func_state(struct bpf_verifier_env *env,
6799 : : struct bpf_func_state *st)
6800 : : {
6801 : : enum bpf_reg_liveness live;
6802 : : int i, j;
6803 : :
6804 : 3 : for (i = 0; i < BPF_REG_FP; i++) {
6805 : 3 : live = st->regs[i].live;
6806 : : /* liveness must not touch this register anymore */
6807 : 3 : st->regs[i].live |= REG_LIVE_DONE;
6808 : 3 : if (!(live & REG_LIVE_READ))
6809 : : /* since the register is unused, clear its state
6810 : : * to make further comparison simpler
6811 : : */
6812 : 3 : __mark_reg_not_init(env, &st->regs[i]);
6813 : : }
6814 : :
6815 : 3 : for (i = 0; i < st->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; i++) {
6816 : 3 : live = st->stack[i].spilled_ptr.live;
6817 : : /* liveness must not touch this stack slot anymore */
6818 : 3 : st->stack[i].spilled_ptr.live |= REG_LIVE_DONE;
6819 : 3 : if (!(live & REG_LIVE_READ)) {
6820 : 3 : __mark_reg_not_init(env, &st->stack[i].spilled_ptr);
6821 : 3 : for (j = 0; j < BPF_REG_SIZE; j++)
6822 : 3 : st->stack[i].slot_type[j] = STACK_INVALID;
6823 : : }
6824 : : }
6825 : 3 : }
6826 : :
6827 : 3 : static void clean_verifier_state(struct bpf_verifier_env *env,
6828 : : struct bpf_verifier_state *st)
6829 : : {
6830 : : int i;
6831 : :
6832 : 3 : if (st->frame[0]->regs[0].live & REG_LIVE_DONE)
6833 : : /* all regs in this state in all frames were already marked */
6834 : 3 : return;
6835 : :
6836 : 3 : for (i = 0; i <= st->curframe; i++)
6837 : 3 : clean_func_state(env, st->frame[i]);
6838 : : }
6839 : :
6840 : : /* the parentage chains form a tree.
6841 : : * the verifier states are added to state lists at given insn and
6842 : : * pushed into state stack for future exploration.
6843 : : * when the verifier reaches bpf_exit insn some of the verifer states
6844 : : * stored in the state lists have their final liveness state already,
6845 : : * but a lot of states will get revised from liveness point of view when
6846 : : * the verifier explores other branches.
6847 : : * Example:
6848 : : * 1: r0 = 1
6849 : : * 2: if r1 == 100 goto pc+1
6850 : : * 3: r0 = 2
6851 : : * 4: exit
6852 : : * when the verifier reaches exit insn the register r0 in the state list of
6853 : : * insn 2 will be seen as !REG_LIVE_READ. Then the verifier pops the other_branch
6854 : : * of insn 2 and goes exploring further. At the insn 4 it will walk the
6855 : : * parentage chain from insn 4 into insn 2 and will mark r0 as REG_LIVE_READ.
6856 : : *
6857 : : * Since the verifier pushes the branch states as it sees them while exploring
6858 : : * the program the condition of walking the branch instruction for the second
6859 : : * time means that all states below this branch were already explored and
6860 : : * their final liveness markes are already propagated.
6861 : : * Hence when the verifier completes the search of state list in is_state_visited()
6862 : : * we can call this clean_live_states() function to mark all liveness states
6863 : : * as REG_LIVE_DONE to indicate that 'parent' pointers of 'struct bpf_reg_state'
6864 : : * will not be used.
6865 : : * This function also clears the registers and stack for states that !READ
6866 : : * to simplify state merging.
6867 : : *
6868 : : * Important note here that walking the same branch instruction in the callee
6869 : : * doesn't meant that the states are DONE. The verifier has to compare
6870 : : * the callsites
6871 : : */
6872 : 3 : static void clean_live_states(struct bpf_verifier_env *env, int insn,
6873 : : struct bpf_verifier_state *cur)
6874 : : {
6875 : : struct bpf_verifier_state_list *sl;
6876 : : int i;
6877 : :
6878 : 3 : sl = *explored_state(env, insn);
6879 : 3 : while (sl) {
6880 : 3 : if (sl->state.branches)
6881 : : goto next;
6882 : 3 : if (sl->state.insn_idx != insn ||
6883 : 3 : sl->state.curframe != cur->curframe)
6884 : : goto next;
6885 : 3 : for (i = 0; i <= cur->curframe; i++)
6886 : 3 : if (sl->state.frame[i]->callsite != cur->frame[i]->callsite)
6887 : : goto next;
6888 : 3 : clean_verifier_state(env, &sl->state);
6889 : : next:
6890 : 3 : sl = sl->next;
6891 : : }
6892 : 3 : }
6893 : :
6894 : : /* Returns true if (rold safe implies rcur safe) */
6895 : 3 : static bool regsafe(struct bpf_reg_state *rold, struct bpf_reg_state *rcur,
6896 : : struct idpair *idmap)
6897 : : {
6898 : : bool equal;
6899 : :
6900 : 3 : if (!(rold->live & REG_LIVE_READ))
6901 : : /* explored state didn't use this */
6902 : : return true;
6903 : :
6904 : 3 : equal = memcmp(rold, rcur, offsetof(struct bpf_reg_state, parent)) == 0;
6905 : :
6906 : 3 : if (rold->type == PTR_TO_STACK)
6907 : : /* two stack pointers are equal only if they're pointing to
6908 : : * the same stack frame, since fp-8 in foo != fp-8 in bar
6909 : : */
6910 : 0 : return equal && rold->frameno == rcur->frameno;
6911 : :
6912 : 3 : if (equal)
6913 : : return true;
6914 : :
6915 : 3 : if (rold->type == NOT_INIT)
6916 : : /* explored state can't have used this */
6917 : : return true;
6918 : 3 : if (rcur->type == NOT_INIT)
6919 : : return false;
6920 : 3 : switch (rold->type) {
6921 : : case SCALAR_VALUE:
6922 : 3 : if (rcur->type == SCALAR_VALUE) {
6923 : 3 : if (!rold->precise && !rcur->precise)
6924 : : return true;
6925 : : /* new val must satisfy old val knowledge */
6926 : 3 : return range_within(rold, rcur) &&
6927 : 0 : tnum_in(rold->var_off, rcur->var_off);
6928 : : } else {
6929 : : /* We're trying to use a pointer in place of a scalar.
6930 : : * Even if the scalar was unbounded, this could lead to
6931 : : * pointer leaks because scalars are allowed to leak
6932 : : * while pointers are not. We could make this safe in
6933 : : * special cases if root is calling us, but it's
6934 : : * probably not worth the hassle.
6935 : : */
6936 : : return false;
6937 : : }
6938 : : case PTR_TO_MAP_VALUE:
6939 : : /* If the new min/max/var_off satisfy the old ones and
6940 : : * everything else matches, we are OK.
6941 : : * 'id' is not compared, since it's only used for maps with
6942 : : * bpf_spin_lock inside map element and in such cases if
6943 : : * the rest of the prog is valid for one map element then
6944 : : * it's valid for all map elements regardless of the key
6945 : : * used in bpf_map_lookup()
6946 : : */
6947 : 0 : return memcmp(rold, rcur, offsetof(struct bpf_reg_state, id)) == 0 &&
6948 : 0 : range_within(rold, rcur) &&
6949 : 0 : tnum_in(rold->var_off, rcur->var_off);
6950 : : case PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL:
6951 : : /* a PTR_TO_MAP_VALUE could be safe to use as a
6952 : : * PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL into the same map.
6953 : : * However, if the old PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL then got NULL-
6954 : : * checked, doing so could have affected others with the same
6955 : : * id, and we can't check for that because we lost the id when
6956 : : * we converted to a PTR_TO_MAP_VALUE.
6957 : : */
6958 : 0 : if (rcur->type != PTR_TO_MAP_VALUE_OR_NULL)
6959 : : return false;
6960 : 0 : if (memcmp(rold, rcur, offsetof(struct bpf_reg_state, id)))
6961 : : return false;
6962 : : /* Check our ids match any regs they're supposed to */
6963 : 0 : return check_ids(rold->id, rcur->id, idmap);
6964 : : case PTR_TO_PACKET_META:
6965 : : case PTR_TO_PACKET:
6966 : 0 : if (rcur->type != rold->type)
6967 : : return false;
6968 : : /* We must have at least as much range as the old ptr
6969 : : * did, so that any accesses which were safe before are
6970 : : * still safe. This is true even if old range < old off,
6971 : : * since someone could have accessed through (ptr - k), or
6972 : : * even done ptr -= k in a register, to get a safe access.
6973 : : */
6974 : 0 : if (rold->range > rcur->range)
6975 : : return false;
6976 : : /* If the offsets don't match, we can't trust our alignment;
6977 : : * nor can we be sure that we won't fall out of range.
6978 : : */
6979 : 0 : if (rold->off != rcur->off)
6980 : : return false;
6981 : : /* id relations must be preserved */
6982 : 0 : if (rold->id && !check_ids(rold->id, rcur->id, idmap))
6983 : : return false;
6984 : : /* new val must satisfy old val knowledge */
6985 : 0 : return range_within(rold, rcur) &&
6986 : 0 : tnum_in(rold->var_off, rcur->var_off);
6987 : : case PTR_TO_CTX:
6988 : : case CONST_PTR_TO_MAP:
6989 : : case PTR_TO_PACKET_END:
6990 : : case PTR_TO_FLOW_KEYS:
6991 : : case PTR_TO_SOCKET:
6992 : : case PTR_TO_SOCKET_OR_NULL:
6993 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON:
6994 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL:
6995 : : case PTR_TO_TCP_SOCK:
6996 : : case PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL:
6997 : : case PTR_TO_XDP_SOCK:
6998 : : /* Only valid matches are exact, which memcmp() above
6999 : : * would have accepted
7000 : : */
7001 : : default:
7002 : : /* Don't know what's going on, just say it's not safe */
7003 : : return false;
7004 : : }
7005 : :
7006 : : /* Shouldn't get here; if we do, say it's not safe */
7007 : : WARN_ON_ONCE(1);
7008 : : return false;
7009 : : }
7010 : :
7011 : 3 : static bool stacksafe(struct bpf_func_state *old,
7012 : : struct bpf_func_state *cur,
7013 : : struct idpair *idmap)
7014 : : {
7015 : : int i, spi;
7016 : :
7017 : : /* walk slots of the explored stack and ignore any additional
7018 : : * slots in the current stack, since explored(safe) state
7019 : : * didn't use them
7020 : : */
7021 : 3 : for (i = 0; i < old->allocated_stack; i++) {
7022 : 3 : spi = i / BPF_REG_SIZE;
7023 : :
7024 : 3 : if (!(old->stack[spi].spilled_ptr.live & REG_LIVE_READ)) {
7025 : 3 : i += BPF_REG_SIZE - 1;
7026 : : /* explored state didn't use this */
7027 : 3 : continue;
7028 : : }
7029 : :
7030 : 0 : if (old->stack[spi].slot_type[i % BPF_REG_SIZE] == STACK_INVALID)
7031 : 0 : continue;
7032 : :
7033 : : /* explored stack has more populated slots than current stack
7034 : : * and these slots were used
7035 : : */
7036 : 0 : if (i >= cur->allocated_stack)
7037 : : return false;
7038 : :
7039 : : /* if old state was safe with misc data in the stack
7040 : : * it will be safe with zero-initialized stack.
7041 : : * The opposite is not true
7042 : : */
7043 : 0 : if (old->stack[spi].slot_type[i % BPF_REG_SIZE] == STACK_MISC &&
7044 : 0 : cur->stack[spi].slot_type[i % BPF_REG_SIZE] == STACK_ZERO)
7045 : 0 : continue;
7046 : 0 : if (old->stack[spi].slot_type[i % BPF_REG_SIZE] !=
7047 : 0 : cur->stack[spi].slot_type[i % BPF_REG_SIZE])
7048 : : /* Ex: old explored (safe) state has STACK_SPILL in
7049 : : * this stack slot, but current has has STACK_MISC ->
7050 : : * this verifier states are not equivalent,
7051 : : * return false to continue verification of this path
7052 : : */
7053 : : return false;
7054 : 0 : if (i % BPF_REG_SIZE)
7055 : 0 : continue;
7056 : 0 : if (old->stack[spi].slot_type[0] != STACK_SPILL)
7057 : 0 : continue;
7058 : 0 : if (!regsafe(&old->stack[spi].spilled_ptr,
7059 : : &cur->stack[spi].spilled_ptr,
7060 : : idmap))
7061 : : /* when explored and current stack slot are both storing
7062 : : * spilled registers, check that stored pointers types
7063 : : * are the same as well.
7064 : : * Ex: explored safe path could have stored
7065 : : * (bpf_reg_state) {.type = PTR_TO_STACK, .off = -8}
7066 : : * but current path has stored:
7067 : : * (bpf_reg_state) {.type = PTR_TO_STACK, .off = -16}
7068 : : * such verifier states are not equivalent.
7069 : : * return false to continue verification of this path
7070 : : */
7071 : : return false;
7072 : : }
7073 : : return true;
7074 : : }
7075 : :
7076 : 3 : static bool refsafe(struct bpf_func_state *old, struct bpf_func_state *cur)
7077 : : {
7078 : 3 : if (old->acquired_refs != cur->acquired_refs)
7079 : : return false;
7080 : 3 : return !memcmp(old->refs, cur->refs,
7081 : : sizeof(*old->refs) * old->acquired_refs);
7082 : : }
7083 : :
7084 : : /* compare two verifier states
7085 : : *
7086 : : * all states stored in state_list are known to be valid, since
7087 : : * verifier reached 'bpf_exit' instruction through them
7088 : : *
7089 : : * this function is called when verifier exploring different branches of
7090 : : * execution popped from the state stack. If it sees an old state that has
7091 : : * more strict register state and more strict stack state then this execution
7092 : : * branch doesn't need to be explored further, since verifier already
7093 : : * concluded that more strict state leads to valid finish.
7094 : : *
7095 : : * Therefore two states are equivalent if register state is more conservative
7096 : : * and explored stack state is more conservative than the current one.
7097 : : * Example:
7098 : : * explored current
7099 : : * (slot1=INV slot2=MISC) == (slot1=MISC slot2=MISC)
7100 : : * (slot1=MISC slot2=MISC) != (slot1=INV slot2=MISC)
7101 : : *
7102 : : * In other words if current stack state (one being explored) has more
7103 : : * valid slots than old one that already passed validation, it means
7104 : : * the verifier can stop exploring and conclude that current state is valid too
7105 : : *
7106 : : * Similarly with registers. If explored state has register type as invalid
7107 : : * whereas register type in current state is meaningful, it means that
7108 : : * the current state will reach 'bpf_exit' instruction safely
7109 : : */
7110 : 3 : static bool func_states_equal(struct bpf_func_state *old,
7111 : : struct bpf_func_state *cur)
7112 : : {
7113 : : struct idpair *idmap;
7114 : : bool ret = false;
7115 : : int i;
7116 : :
7117 : : idmap = kcalloc(ID_MAP_SIZE, sizeof(struct idpair), GFP_KERNEL);
7118 : : /* If we failed to allocate the idmap, just say it's not safe */
7119 : 3 : if (!idmap)
7120 : : return false;
7121 : :
7122 : 3 : for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++) {
7123 : 3 : if (!regsafe(&old->regs[i], &cur->regs[i], idmap))
7124 : : goto out_free;
7125 : : }
7126 : :
7127 : 3 : if (!stacksafe(old, cur, idmap))
7128 : : goto out_free;
7129 : :
7130 : 3 : if (!refsafe(old, cur))
7131 : : goto out_free;
7132 : : ret = true;
7133 : : out_free:
7134 : 3 : kfree(idmap);
7135 : 3 : return ret;
7136 : : }
7137 : :
7138 : 3 : static bool states_equal(struct bpf_verifier_env *env,
7139 : : struct bpf_verifier_state *old,
7140 : : struct bpf_verifier_state *cur)
7141 : : {
7142 : : int i;
7143 : :
7144 : 3 : if (old->curframe != cur->curframe)
7145 : : return false;
7146 : :
7147 : : /* Verification state from speculative execution simulation
7148 : : * must never prune a non-speculative execution one.
7149 : : */
7150 : 3 : if (old->speculative && !cur->speculative)
7151 : : return false;
7152 : :
7153 : 3 : if (old->active_spin_lock != cur->active_spin_lock)
7154 : : return false;
7155 : :
7156 : : /* for states to be equal callsites have to be the same
7157 : : * and all frame states need to be equivalent
7158 : : */
7159 : 3 : for (i = 0; i <= old->curframe; i++) {
7160 : 3 : if (old->frame[i]->callsite != cur->frame[i]->callsite)
7161 : : return false;
7162 : 3 : if (!func_states_equal(old->frame[i], cur->frame[i]))
7163 : : return false;
7164 : : }
7165 : : return true;
7166 : : }
7167 : :
7168 : : /* Return 0 if no propagation happened. Return negative error code if error
7169 : : * happened. Otherwise, return the propagated bit.
7170 : : */
7171 : 3 : static int propagate_liveness_reg(struct bpf_verifier_env *env,
7172 : : struct bpf_reg_state *reg,
7173 : : struct bpf_reg_state *parent_reg)
7174 : : {
7175 : 3 : u8 parent_flag = parent_reg->live & REG_LIVE_READ;
7176 : 3 : u8 flag = reg->live & REG_LIVE_READ;
7177 : : int err;
7178 : :
7179 : : /* When comes here, read flags of PARENT_REG or REG could be any of
7180 : : * REG_LIVE_READ64, REG_LIVE_READ32, REG_LIVE_NONE. There is no need
7181 : : * of propagation if PARENT_REG has strongest REG_LIVE_READ64.
7182 : : */
7183 : 3 : if (parent_flag == REG_LIVE_READ64 ||
7184 : : /* Or if there is no read flag from REG. */
7185 : 3 : !flag ||
7186 : : /* Or if the read flag from REG is the same as PARENT_REG. */
7187 : : parent_flag == flag)
7188 : : return 0;
7189 : :
7190 : 3 : err = mark_reg_read(env, reg, parent_reg, flag);
7191 : 3 : if (err)
7192 : : return err;
7193 : :
7194 : 3 : return flag;
7195 : : }
7196 : :
7197 : : /* A write screens off any subsequent reads; but write marks come from the
7198 : : * straight-line code between a state and its parent. When we arrive at an
7199 : : * equivalent state (jump target or such) we didn't arrive by the straight-line
7200 : : * code, so read marks in the state must propagate to the parent regardless
7201 : : * of the state's write marks. That's what 'parent == state->parent' comparison
7202 : : * in mark_reg_read() is for.
7203 : : */
7204 : 3 : static int propagate_liveness(struct bpf_verifier_env *env,
7205 : : const struct bpf_verifier_state *vstate,
7206 : : struct bpf_verifier_state *vparent)
7207 : : {
7208 : : struct bpf_reg_state *state_reg, *parent_reg;
7209 : : struct bpf_func_state *state, *parent;
7210 : : int i, frame, err = 0;
7211 : :
7212 : 3 : if (vparent->curframe != vstate->curframe) {
7213 : 0 : WARN(1, "propagate_live: parent frame %d current frame %d\n",
7214 : : vparent->curframe, vstate->curframe);
7215 : 0 : return -EFAULT;
7216 : : }
7217 : : /* Propagate read liveness of registers... */
7218 : : BUILD_BUG_ON(BPF_REG_FP + 1 != MAX_BPF_REG);
7219 : 3 : for (frame = 0; frame <= vstate->curframe; frame++) {
7220 : 3 : parent = vparent->frame[frame];
7221 : 3 : state = vstate->frame[frame];
7222 : 3 : parent_reg = parent->regs;
7223 : 3 : state_reg = state->regs;
7224 : : /* We don't need to worry about FP liveness, it's read-only */
7225 : 3 : for (i = frame < vstate->curframe ? BPF_REG_6 : 0; i < BPF_REG_FP; i++) {
7226 : 3 : err = propagate_liveness_reg(env, &state_reg[i],
7227 : : &parent_reg[i]);
7228 : 3 : if (err < 0)
7229 : 0 : return err;
7230 : 3 : if (err == REG_LIVE_READ64)
7231 : : mark_insn_zext(env, &parent_reg[i]);
7232 : : }
7233 : :
7234 : : /* Propagate stack slots. */
7235 : 3 : for (i = 0; i < state->allocated_stack / BPF_REG_SIZE &&
7236 : 3 : i < parent->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; i++) {
7237 : 3 : parent_reg = &parent->stack[i].spilled_ptr;
7238 : 3 : state_reg = &state->stack[i].spilled_ptr;
7239 : 3 : err = propagate_liveness_reg(env, state_reg,
7240 : : parent_reg);
7241 : 3 : if (err < 0)
7242 : 0 : return err;
7243 : : }
7244 : : }
7245 : : return 0;
7246 : : }
7247 : :
7248 : : /* find precise scalars in the previous equivalent state and
7249 : : * propagate them into the current state
7250 : : */
7251 : 3 : static int propagate_precision(struct bpf_verifier_env *env,
7252 : : const struct bpf_verifier_state *old)
7253 : : {
7254 : : struct bpf_reg_state *state_reg;
7255 : : struct bpf_func_state *state;
7256 : : int i, err = 0;
7257 : :
7258 : 3 : state = old->frame[old->curframe];
7259 : 3 : state_reg = state->regs;
7260 : 3 : for (i = 0; i < BPF_REG_FP; i++, state_reg++) {
7261 : 3 : if (state_reg->type != SCALAR_VALUE ||
7262 : 3 : !state_reg->precise)
7263 : 3 : continue;
7264 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
7265 : 0 : verbose(env, "propagating r%d\n", i);
7266 : : err = mark_chain_precision(env, i);
7267 : 3 : if (err < 0)
7268 : 0 : return err;
7269 : : }
7270 : :
7271 : 3 : for (i = 0; i < state->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; i++) {
7272 : 3 : if (state->stack[i].slot_type[0] != STACK_SPILL)
7273 : 3 : continue;
7274 : : state_reg = &state->stack[i].spilled_ptr;
7275 : 0 : if (state_reg->type != SCALAR_VALUE ||
7276 : 0 : !state_reg->precise)
7277 : 0 : continue;
7278 : 0 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
7279 : 0 : verbose(env, "propagating fp%d\n",
7280 : 0 : (-i - 1) * BPF_REG_SIZE);
7281 : : err = mark_chain_precision_stack(env, i);
7282 : 0 : if (err < 0)
7283 : 0 : return err;
7284 : : }
7285 : : return 0;
7286 : : }
7287 : :
7288 : 0 : static bool states_maybe_looping(struct bpf_verifier_state *old,
7289 : : struct bpf_verifier_state *cur)
7290 : : {
7291 : : struct bpf_func_state *fold, *fcur;
7292 : 0 : int i, fr = cur->curframe;
7293 : :
7294 : 0 : if (old->curframe != fr)
7295 : : return false;
7296 : :
7297 : 0 : fold = old->frame[fr];
7298 : 0 : fcur = cur->frame[fr];
7299 : 0 : for (i = 0; i < MAX_BPF_REG; i++)
7300 : 0 : if (memcmp(&fold->regs[i], &fcur->regs[i],
7301 : : offsetof(struct bpf_reg_state, parent)))
7302 : : return false;
7303 : : return true;
7304 : : }
7305 : :
7306 : :
7307 : 3 : static int is_state_visited(struct bpf_verifier_env *env, int insn_idx)
7308 : : {
7309 : : struct bpf_verifier_state_list *new_sl;
7310 : : struct bpf_verifier_state_list *sl, **pprev;
7311 : 3 : struct bpf_verifier_state *cur = env->cur_state, *new;
7312 : : int i, j, err, states_cnt = 0;
7313 : 3 : bool add_new_state = env->test_state_freq ? true : false;
7314 : :
7315 : 3 : cur->last_insn_idx = env->prev_insn_idx;
7316 : 3 : if (!env->insn_aux_data[insn_idx].prune_point)
7317 : : /* this 'insn_idx' instruction wasn't marked, so we will not
7318 : : * be doing state search here
7319 : : */
7320 : : return 0;
7321 : :
7322 : : /* bpf progs typically have pruning point every 4 instructions
7323 : : * http://vger.kernel.org/bpfconf2019.html#session-1
7324 : : * Do not add new state for future pruning if the verifier hasn't seen
7325 : : * at least 2 jumps and at least 8 instructions.
7326 : : * This heuristics helps decrease 'total_states' and 'peak_states' metric.
7327 : : * In tests that amounts to up to 50% reduction into total verifier
7328 : : * memory consumption and 20% verifier time speedup.
7329 : : */
7330 : 3 : if (env->jmps_processed - env->prev_jmps_processed >= 2 &&
7331 : 3 : env->insn_processed - env->prev_insn_processed >= 8)
7332 : : add_new_state = true;
7333 : :
7334 : : pprev = explored_state(env, insn_idx);
7335 : 3 : sl = *pprev;
7336 : :
7337 : 3 : clean_live_states(env, insn_idx, cur);
7338 : :
7339 : 3 : while (sl) {
7340 : 3 : states_cnt++;
7341 : 3 : if (sl->state.insn_idx != insn_idx)
7342 : : goto next;
7343 : 3 : if (sl->state.branches) {
7344 : 0 : if (states_maybe_looping(&sl->state, cur) &&
7345 : 0 : states_equal(env, &sl->state, cur)) {
7346 : 0 : verbose_linfo(env, insn_idx, "; ");
7347 : 0 : verbose(env, "infinite loop detected at insn %d\n", insn_idx);
7348 : 0 : return -EINVAL;
7349 : : }
7350 : : /* if the verifier is processing a loop, avoid adding new state
7351 : : * too often, since different loop iterations have distinct
7352 : : * states and may not help future pruning.
7353 : : * This threshold shouldn't be too low to make sure that
7354 : : * a loop with large bound will be rejected quickly.
7355 : : * The most abusive loop will be:
7356 : : * r1 += 1
7357 : : * if r1 < 1000000 goto pc-2
7358 : : * 1M insn_procssed limit / 100 == 10k peak states.
7359 : : * This threshold shouldn't be too high either, since states
7360 : : * at the end of the loop are likely to be useful in pruning.
7361 : : */
7362 : 0 : if (env->jmps_processed - env->prev_jmps_processed < 20 &&
7363 : 0 : env->insn_processed - env->prev_insn_processed < 100)
7364 : : add_new_state = false;
7365 : : goto miss;
7366 : : }
7367 : 3 : if (states_equal(env, &sl->state, cur)) {
7368 : 3 : sl->hit_cnt++;
7369 : : /* reached equivalent register/stack state,
7370 : : * prune the search.
7371 : : * Registers read by the continuation are read by us.
7372 : : * If we have any write marks in env->cur_state, they
7373 : : * will prevent corresponding reads in the continuation
7374 : : * from reaching our parent (an explored_state). Our
7375 : : * own state will get the read marks recorded, but
7376 : : * they'll be immediately forgotten as we're pruning
7377 : : * this state and will pop a new one.
7378 : : */
7379 : 3 : err = propagate_liveness(env, &sl->state, cur);
7380 : :
7381 : : /* if previous state reached the exit with precision and
7382 : : * current state is equivalent to it (except precsion marks)
7383 : : * the precision needs to be propagated back in
7384 : : * the current state.
7385 : : */
7386 : 3 : err = err ? : push_jmp_history(env, cur);
7387 : 3 : err = err ? : propagate_precision(env, &sl->state);
7388 : 3 : if (err)
7389 : 0 : return err;
7390 : : return 1;
7391 : : }
7392 : : miss:
7393 : : /* when new state is not going to be added do not increase miss count.
7394 : : * Otherwise several loop iterations will remove the state
7395 : : * recorded earlier. The goal of these heuristics is to have
7396 : : * states from some iterations of the loop (some in the beginning
7397 : : * and some at the end) to help pruning.
7398 : : */
7399 : 3 : if (add_new_state)
7400 : 0 : sl->miss_cnt++;
7401 : : /* heuristic to determine whether this state is beneficial
7402 : : * to keep checking from state equivalence point of view.
7403 : : * Higher numbers increase max_states_per_insn and verification time,
7404 : : * but do not meaningfully decrease insn_processed.
7405 : : */
7406 : 3 : if (sl->miss_cnt > sl->hit_cnt * 3 + 3) {
7407 : : /* the state is unlikely to be useful. Remove it to
7408 : : * speed up verification
7409 : : */
7410 : 0 : *pprev = sl->next;
7411 : 0 : if (sl->state.frame[0]->regs[0].live & REG_LIVE_DONE) {
7412 : 0 : u32 br = sl->state.branches;
7413 : :
7414 : 0 : WARN_ONCE(br,
7415 : : "BUG live_done but branches_to_explore %d\n",
7416 : : br);
7417 : 0 : free_verifier_state(&sl->state, false);
7418 : 0 : kfree(sl);
7419 : 0 : env->peak_states--;
7420 : : } else {
7421 : : /* cannot free this state, since parentage chain may
7422 : : * walk it later. Add it for free_list instead to
7423 : : * be freed at the end of verification
7424 : : */
7425 : 0 : sl->next = env->free_list;
7426 : 0 : env->free_list = sl;
7427 : : }
7428 : 0 : sl = *pprev;
7429 : 0 : continue;
7430 : : }
7431 : : next:
7432 : 3 : pprev = &sl->next;
7433 : 3 : sl = *pprev;
7434 : : }
7435 : :
7436 : 3 : if (env->max_states_per_insn < states_cnt)
7437 : 3 : env->max_states_per_insn = states_cnt;
7438 : :
7439 : 3 : if (!env->allow_ptr_leaks && states_cnt > BPF_COMPLEXITY_LIMIT_STATES)
7440 : 0 : return push_jmp_history(env, cur);
7441 : :
7442 : 3 : if (!add_new_state)
7443 : 3 : return push_jmp_history(env, cur);
7444 : :
7445 : : /* There were no equivalent states, remember the current one.
7446 : : * Technically the current state is not proven to be safe yet,
7447 : : * but it will either reach outer most bpf_exit (which means it's safe)
7448 : : * or it will be rejected. When there are no loops the verifier won't be
7449 : : * seeing this tuple (frame[0].callsite, frame[1].callsite, .. insn_idx)
7450 : : * again on the way to bpf_exit.
7451 : : * When looping the sl->state.branches will be > 0 and this state
7452 : : * will not be considered for equivalence until branches == 0.
7453 : : */
7454 : 3 : new_sl = kzalloc(sizeof(struct bpf_verifier_state_list), GFP_KERNEL);
7455 : 3 : if (!new_sl)
7456 : : return -ENOMEM;
7457 : 3 : env->total_states++;
7458 : 3 : env->peak_states++;
7459 : 3 : env->prev_jmps_processed = env->jmps_processed;
7460 : 3 : env->prev_insn_processed = env->insn_processed;
7461 : :
7462 : : /* add new state to the head of linked list */
7463 : 3 : new = &new_sl->state;
7464 : 3 : err = copy_verifier_state(new, cur);
7465 : 3 : if (err) {
7466 : 0 : free_verifier_state(new, false);
7467 : 0 : kfree(new_sl);
7468 : 0 : return err;
7469 : : }
7470 : 3 : new->insn_idx = insn_idx;
7471 : 3 : WARN_ONCE(new->branches != 1,
7472 : : "BUG is_state_visited:branches_to_explore=%d insn %d\n", new->branches, insn_idx);
7473 : :
7474 : 3 : cur->parent = new;
7475 : 3 : cur->first_insn_idx = insn_idx;
7476 : : clear_jmp_history(cur);
7477 : 3 : new_sl->next = *explored_state(env, insn_idx);
7478 : 3 : *explored_state(env, insn_idx) = new_sl;
7479 : : /* connect new state to parentage chain. Current frame needs all
7480 : : * registers connected. Only r6 - r9 of the callers are alive (pushed
7481 : : * to the stack implicitly by JITs) so in callers' frames connect just
7482 : : * r6 - r9 as an optimization. Callers will have r1 - r5 connected to
7483 : : * the state of the call instruction (with WRITTEN set), and r0 comes
7484 : : * from callee with its full parentage chain, anyway.
7485 : : */
7486 : : /* clear write marks in current state: the writes we did are not writes
7487 : : * our child did, so they don't screen off its reads from us.
7488 : : * (There are no read marks in current state, because reads always mark
7489 : : * their parent and current state never has children yet. Only
7490 : : * explored_states can get read marks.)
7491 : : */
7492 : 3 : for (j = 0; j <= cur->curframe; j++) {
7493 : 3 : for (i = j < cur->curframe ? BPF_REG_6 : 0; i < BPF_REG_FP; i++)
7494 : 3 : cur->frame[j]->regs[i].parent = &new->frame[j]->regs[i];
7495 : 3 : for (i = 0; i < BPF_REG_FP; i++)
7496 : 3 : cur->frame[j]->regs[i].live = REG_LIVE_NONE;
7497 : : }
7498 : :
7499 : : /* all stack frames are accessible from callee, clear them all */
7500 : 3 : for (j = 0; j <= cur->curframe; j++) {
7501 : 3 : struct bpf_func_state *frame = cur->frame[j];
7502 : 3 : struct bpf_func_state *newframe = new->frame[j];
7503 : :
7504 : 3 : for (i = 0; i < frame->allocated_stack / BPF_REG_SIZE; i++) {
7505 : 3 : frame->stack[i].spilled_ptr.live = REG_LIVE_NONE;
7506 : 3 : frame->stack[i].spilled_ptr.parent =
7507 : 3 : &newframe->stack[i].spilled_ptr;
7508 : : }
7509 : : }
7510 : : return 0;
7511 : : }
7512 : :
7513 : : /* Return true if it's OK to have the same insn return a different type. */
7514 : : static bool reg_type_mismatch_ok(enum bpf_reg_type type)
7515 : : {
7516 : 0 : switch (type) {
7517 : : case PTR_TO_CTX:
7518 : : case PTR_TO_SOCKET:
7519 : : case PTR_TO_SOCKET_OR_NULL:
7520 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON:
7521 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON_OR_NULL:
7522 : : case PTR_TO_TCP_SOCK:
7523 : : case PTR_TO_TCP_SOCK_OR_NULL:
7524 : : case PTR_TO_XDP_SOCK:
7525 : : return false;
7526 : : default:
7527 : : return true;
7528 : : }
7529 : : }
7530 : :
7531 : : /* If an instruction was previously used with particular pointer types, then we
7532 : : * need to be careful to avoid cases such as the below, where it may be ok
7533 : : * for one branch accessing the pointer, but not ok for the other branch:
7534 : : *
7535 : : * R1 = sock_ptr
7536 : : * goto X;
7537 : : * ...
7538 : : * R1 = some_other_valid_ptr;
7539 : : * goto X;
7540 : : * ...
7541 : : * R2 = *(u32 *)(R1 + 0);
7542 : : */
7543 : 0 : static bool reg_type_mismatch(enum bpf_reg_type src, enum bpf_reg_type prev)
7544 : : {
7545 : 0 : return src != prev && (!reg_type_mismatch_ok(src) ||
7546 : : !reg_type_mismatch_ok(prev));
7547 : : }
7548 : :
7549 : 3 : static int do_check(struct bpf_verifier_env *env)
7550 : : {
7551 : : struct bpf_verifier_state *state;
7552 : 3 : struct bpf_insn *insns = env->prog->insnsi;
7553 : : struct bpf_reg_state *regs;
7554 : 3 : int insn_cnt = env->prog->len;
7555 : : bool do_print_state = false;
7556 : 3 : int prev_insn_idx = -1;
7557 : :
7558 : 3 : env->prev_linfo = NULL;
7559 : :
7560 : 3 : state = kzalloc(sizeof(struct bpf_verifier_state), GFP_KERNEL);
7561 : 3 : if (!state)
7562 : : return -ENOMEM;
7563 : 3 : state->curframe = 0;
7564 : 3 : state->speculative = false;
7565 : 3 : state->branches = 1;
7566 : 3 : state->frame[0] = kzalloc(sizeof(struct bpf_func_state), GFP_KERNEL);
7567 : 3 : if (!state->frame[0]) {
7568 : 0 : kfree(state);
7569 : 0 : return -ENOMEM;
7570 : : }
7571 : 3 : env->cur_state = state;
7572 : 3 : init_func_state(env, state->frame[0],
7573 : : BPF_MAIN_FUNC /* callsite */,
7574 : : 0 /* frameno */,
7575 : : 0 /* subprogno, zero == main subprog */);
7576 : :
7577 : : for (;;) {
7578 : : struct bpf_insn *insn;
7579 : : u8 class;
7580 : : int err;
7581 : :
7582 : 3 : env->prev_insn_idx = prev_insn_idx;
7583 : 3 : if (env->insn_idx >= insn_cnt) {
7584 : 0 : verbose(env, "invalid insn idx %d insn_cnt %d\n",
7585 : : env->insn_idx, insn_cnt);
7586 : 0 : return -EFAULT;
7587 : : }
7588 : :
7589 : 3 : insn = &insns[env->insn_idx];
7590 : 3 : class = BPF_CLASS(insn->code);
7591 : :
7592 : 3 : if (++env->insn_processed > BPF_COMPLEXITY_LIMIT_INSNS) {
7593 : 0 : verbose(env,
7594 : : "BPF program is too large. Processed %d insn\n",
7595 : : env->insn_processed);
7596 : 0 : return -E2BIG;
7597 : : }
7598 : :
7599 : 3 : err = is_state_visited(env, env->insn_idx);
7600 : 3 : if (err < 0)
7601 : 0 : return err;
7602 : 3 : if (err == 1) {
7603 : : /* found equivalent state, can prune the search */
7604 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL) {
7605 : 0 : if (do_print_state)
7606 : 0 : verbose(env, "\nfrom %d to %d%s: safe\n",
7607 : : env->prev_insn_idx, env->insn_idx,
7608 : 0 : env->cur_state->speculative ?
7609 : : " (speculative execution)" : "");
7610 : : else
7611 : 0 : verbose(env, "%d: safe\n", env->insn_idx);
7612 : : }
7613 : : goto process_bpf_exit;
7614 : : }
7615 : :
7616 : 3 : if (signal_pending(current))
7617 : : return -EAGAIN;
7618 : :
7619 : 3 : if (need_resched())
7620 : 3 : cond_resched();
7621 : :
7622 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2 ||
7623 : 3 : (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL && do_print_state)) {
7624 : 0 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL2)
7625 : 0 : verbose(env, "%d:", env->insn_idx);
7626 : : else
7627 : 0 : verbose(env, "\nfrom %d to %d%s:",
7628 : : env->prev_insn_idx, env->insn_idx,
7629 : 0 : env->cur_state->speculative ?
7630 : : " (speculative execution)" : "");
7631 : 0 : print_verifier_state(env, state->frame[state->curframe]);
7632 : : do_print_state = false;
7633 : : }
7634 : :
7635 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_LEVEL) {
7636 : 0 : const struct bpf_insn_cbs cbs = {
7637 : : .cb_print = verbose,
7638 : : .private_data = env,
7639 : : };
7640 : :
7641 : 0 : verbose_linfo(env, env->insn_idx, "; ");
7642 : 0 : verbose(env, "%d: ", env->insn_idx);
7643 : 0 : print_bpf_insn(&cbs, insn, env->allow_ptr_leaks);
7644 : : }
7645 : :
7646 : 3 : if (bpf_prog_is_dev_bound(env->prog->aux)) {
7647 : 0 : err = bpf_prog_offload_verify_insn(env, env->insn_idx,
7648 : 0 : env->prev_insn_idx);
7649 : 0 : if (err)
7650 : 0 : return err;
7651 : : }
7652 : :
7653 : : regs = cur_regs(env);
7654 : 3 : env->insn_aux_data[env->insn_idx].seen = true;
7655 : 3 : prev_insn_idx = env->insn_idx;
7656 : :
7657 : 3 : if (class == BPF_ALU || class == BPF_ALU64) {
7658 : 3 : err = check_alu_op(env, insn);
7659 : 3 : if (err)
7660 : 0 : return err;
7661 : :
7662 : 3 : } else if (class == BPF_LDX) {
7663 : : enum bpf_reg_type *prev_src_type, src_reg_type;
7664 : :
7665 : : /* check for reserved fields is already done */
7666 : :
7667 : : /* check src operand */
7668 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
7669 : 3 : if (err)
7670 : 0 : return err;
7671 : :
7672 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, DST_OP_NO_MARK);
7673 : 3 : if (err)
7674 : 0 : return err;
7675 : :
7676 : 3 : src_reg_type = regs[insn->src_reg].type;
7677 : :
7678 : : /* check that memory (src_reg + off) is readable,
7679 : : * the state of dst_reg will be updated by this func
7680 : : */
7681 : 3 : err = check_mem_access(env, env->insn_idx, insn->src_reg,
7682 : 3 : insn->off, BPF_SIZE(insn->code),
7683 : 3 : BPF_READ, insn->dst_reg, false);
7684 : 3 : if (err)
7685 : 0 : return err;
7686 : :
7687 : 3 : prev_src_type = &env->insn_aux_data[env->insn_idx].ptr_type;
7688 : :
7689 : 3 : if (*prev_src_type == NOT_INIT) {
7690 : : /* saw a valid insn
7691 : : * dst_reg = *(u32 *)(src_reg + off)
7692 : : * save type to validate intersecting paths
7693 : : */
7694 : 3 : *prev_src_type = src_reg_type;
7695 : :
7696 : 0 : } else if (reg_type_mismatch(src_reg_type, *prev_src_type)) {
7697 : : /* ABuser program is trying to use the same insn
7698 : : * dst_reg = *(u32*) (src_reg + off)
7699 : : * with different pointer types:
7700 : : * src_reg == ctx in one branch and
7701 : : * src_reg == stack|map in some other branch.
7702 : : * Reject it.
7703 : : */
7704 : 0 : verbose(env, "same insn cannot be used with different pointers\n");
7705 : 0 : return -EINVAL;
7706 : : }
7707 : :
7708 : 3 : } else if (class == BPF_STX) {
7709 : : enum bpf_reg_type *prev_dst_type, dst_reg_type;
7710 : :
7711 : 0 : if (BPF_MODE(insn->code) == BPF_XADD) {
7712 : 0 : err = check_xadd(env, env->insn_idx, insn);
7713 : 0 : if (err)
7714 : 0 : return err;
7715 : 0 : env->insn_idx++;
7716 : 0 : continue;
7717 : : }
7718 : :
7719 : : /* check src1 operand */
7720 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->src_reg, SRC_OP);
7721 : 0 : if (err)
7722 : 0 : return err;
7723 : : /* check src2 operand */
7724 : 0 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
7725 : 0 : if (err)
7726 : 0 : return err;
7727 : :
7728 : 0 : dst_reg_type = regs[insn->dst_reg].type;
7729 : :
7730 : : /* check that memory (dst_reg + off) is writeable */
7731 : 0 : err = check_mem_access(env, env->insn_idx, insn->dst_reg,
7732 : 0 : insn->off, BPF_SIZE(insn->code),
7733 : 0 : BPF_WRITE, insn->src_reg, false);
7734 : 0 : if (err)
7735 : 0 : return err;
7736 : :
7737 : 0 : prev_dst_type = &env->insn_aux_data[env->insn_idx].ptr_type;
7738 : :
7739 : 0 : if (*prev_dst_type == NOT_INIT) {
7740 : 0 : *prev_dst_type = dst_reg_type;
7741 : 0 : } else if (reg_type_mismatch(dst_reg_type, *prev_dst_type)) {
7742 : 0 : verbose(env, "same insn cannot be used with different pointers\n");
7743 : 0 : return -EINVAL;
7744 : : }
7745 : :
7746 : 3 : } else if (class == BPF_ST) {
7747 : 3 : if (BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM ||
7748 : 3 : insn->src_reg != BPF_REG_0) {
7749 : 0 : verbose(env, "BPF_ST uses reserved fields\n");
7750 : 0 : return -EINVAL;
7751 : : }
7752 : : /* check src operand */
7753 : 3 : err = check_reg_arg(env, insn->dst_reg, SRC_OP);
7754 : 3 : if (err)
7755 : 0 : return err;
7756 : :
7757 : 3 : if (is_ctx_reg(env, insn->dst_reg)) {
7758 : 0 : verbose(env, "BPF_ST stores into R%d %s is not allowed\n",
7759 : : insn->dst_reg,
7760 : 0 : reg_type_str[reg_state(env, insn->dst_reg)->type]);
7761 : 0 : return -EACCES;
7762 : : }
7763 : :
7764 : : /* check that memory (dst_reg + off) is writeable */
7765 : 3 : err = check_mem_access(env, env->insn_idx, insn->dst_reg,
7766 : 3 : insn->off, BPF_SIZE(insn->code),
7767 : : BPF_WRITE, -1, false);
7768 : 3 : if (err)
7769 : 0 : return err;
7770 : :
7771 : 3 : } else if (class == BPF_JMP || class == BPF_JMP32) {
7772 : 3 : u8 opcode = BPF_OP(insn->code);
7773 : :
7774 : 3 : env->jmps_processed++;
7775 : 3 : if (opcode == BPF_CALL) {
7776 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_K ||
7777 : 3 : insn->off != 0 ||
7778 : 3 : (insn->src_reg != BPF_REG_0 &&
7779 : 3 : insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL) ||
7780 : 3 : insn->dst_reg != BPF_REG_0 ||
7781 : : class == BPF_JMP32) {
7782 : 0 : verbose(env, "BPF_CALL uses reserved fields\n");
7783 : 0 : return -EINVAL;
7784 : : }
7785 : :
7786 : 3 : if (env->cur_state->active_spin_lock &&
7787 : 0 : (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_CALL ||
7788 : 0 : insn->imm != BPF_FUNC_spin_unlock)) {
7789 : 0 : verbose(env, "function calls are not allowed while holding a lock\n");
7790 : 0 : return -EINVAL;
7791 : : }
7792 : 3 : if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_CALL)
7793 : 0 : err = check_func_call(env, insn, &env->insn_idx);
7794 : : else
7795 : 3 : err = check_helper_call(env, insn->imm, env->insn_idx);
7796 : 3 : if (err)
7797 : 0 : return err;
7798 : :
7799 : 3 : } else if (opcode == BPF_JA) {
7800 : 0 : if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_K ||
7801 : 0 : insn->imm != 0 ||
7802 : 0 : insn->src_reg != BPF_REG_0 ||
7803 : 0 : insn->dst_reg != BPF_REG_0 ||
7804 : : class == BPF_JMP32) {
7805 : 0 : verbose(env, "BPF_JA uses reserved fields\n");
7806 : 0 : return -EINVAL;
7807 : : }
7808 : :
7809 : 0 : env->insn_idx += insn->off + 1;
7810 : 0 : continue;
7811 : :
7812 : 3 : } else if (opcode == BPF_EXIT) {
7813 : 3 : if (BPF_SRC(insn->code) != BPF_K ||
7814 : 3 : insn->imm != 0 ||
7815 : 3 : insn->src_reg != BPF_REG_0 ||
7816 : 3 : insn->dst_reg != BPF_REG_0 ||
7817 : : class == BPF_JMP32) {
7818 : 0 : verbose(env, "BPF_EXIT uses reserved fields\n");
7819 : 0 : return -EINVAL;
7820 : : }
7821 : :
7822 : 3 : if (env->cur_state->active_spin_lock) {
7823 : 0 : verbose(env, "bpf_spin_unlock is missing\n");
7824 : 0 : return -EINVAL;
7825 : : }
7826 : :
7827 : 3 : if (state->curframe) {
7828 : : /* exit from nested function */
7829 : 0 : err = prepare_func_exit(env, &env->insn_idx);
7830 : 0 : if (err)
7831 : 0 : return err;
7832 : : do_print_state = true;
7833 : 0 : continue;
7834 : : }
7835 : :
7836 : 3 : err = check_reference_leak(env);
7837 : 3 : if (err)
7838 : 0 : return err;
7839 : :
7840 : : /* eBPF calling convetion is such that R0 is used
7841 : : * to return the value from eBPF program.
7842 : : * Make sure that it's readable at this time
7843 : : * of bpf_exit, which means that program wrote
7844 : : * something into it earlier
7845 : : */
7846 : 3 : err = check_reg_arg(env, BPF_REG_0, SRC_OP);
7847 : 3 : if (err)
7848 : 0 : return err;
7849 : :
7850 : 3 : if (is_pointer_value(env, BPF_REG_0)) {
7851 : 0 : verbose(env, "R0 leaks addr as return value\n");
7852 : 0 : return -EACCES;
7853 : : }
7854 : :
7855 : 3 : err = check_return_code(env);
7856 : 3 : if (err)
7857 : 0 : return err;
7858 : : process_bpf_exit:
7859 : 3 : update_branch_counts(env, env->cur_state);
7860 : 3 : err = pop_stack(env, &prev_insn_idx,
7861 : 3 : &env->insn_idx);
7862 : 3 : if (err < 0) {
7863 : 3 : if (err != -ENOENT)
7864 : 0 : return err;
7865 : : break;
7866 : : } else {
7867 : : do_print_state = true;
7868 : 3 : continue;
7869 : : }
7870 : : } else {
7871 : 3 : err = check_cond_jmp_op(env, insn, &env->insn_idx);
7872 : 3 : if (err)
7873 : 0 : return err;
7874 : : }
7875 : 3 : } else if (class == BPF_LD) {
7876 : 3 : u8 mode = BPF_MODE(insn->code);
7877 : :
7878 : 3 : if (mode == BPF_ABS || mode == BPF_IND) {
7879 : 0 : err = check_ld_abs(env, insn);
7880 : 0 : if (err)
7881 : 0 : return err;
7882 : :
7883 : 3 : } else if (mode == BPF_IMM) {
7884 : 3 : err = check_ld_imm(env, insn);
7885 : 3 : if (err)
7886 : 0 : return err;
7887 : :
7888 : 3 : env->insn_idx++;
7889 : 3 : env->insn_aux_data[env->insn_idx].seen = true;
7890 : : } else {
7891 : 0 : verbose(env, "invalid BPF_LD mode\n");
7892 : 0 : return -EINVAL;
7893 : : }
7894 : : } else {
7895 : 0 : verbose(env, "unknown insn class %d\n", class);
7896 : 0 : return -EINVAL;
7897 : : }
7898 : :
7899 : 3 : env->insn_idx++;
7900 : : }
7901 : :
7902 : 3 : env->prog->aux->stack_depth = env->subprog_info[0].stack_depth;
7903 : 3 : return 0;
7904 : : }
7905 : :
7906 : : static int check_map_prealloc(struct bpf_map *map)
7907 : : {
7908 : 0 : return (map->map_type != BPF_MAP_TYPE_HASH &&
7909 : 0 : map->map_type != BPF_MAP_TYPE_PERCPU_HASH &&
7910 : 0 : map->map_type != BPF_MAP_TYPE_HASH_OF_MAPS) ||
7911 : 0 : !(map->map_flags & BPF_F_NO_PREALLOC);
7912 : : }
7913 : :
7914 : : static bool is_tracing_prog_type(enum bpf_prog_type type)
7915 : : {
7916 : 3 : switch (type) {
7917 : : case BPF_PROG_TYPE_KPROBE:
7918 : : case BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT:
7919 : : case BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT:
7920 : : case BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT:
7921 : : return true;
7922 : : default:
7923 : : return false;
7924 : : }
7925 : : }
7926 : :
7927 : 3 : static int check_map_prog_compatibility(struct bpf_verifier_env *env,
7928 : : struct bpf_map *map,
7929 : : struct bpf_prog *prog)
7930 : :
7931 : : {
7932 : : /* Make sure that BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT programs only use
7933 : : * preallocated hash maps, since doing memory allocation
7934 : : * in overflow_handler can crash depending on where nmi got
7935 : : * triggered.
7936 : : */
7937 : 3 : if (prog->type == BPF_PROG_TYPE_PERF_EVENT) {
7938 : 0 : if (!check_map_prealloc(map)) {
7939 : 0 : verbose(env, "perf_event programs can only use preallocated hash map\n");
7940 : 0 : return -EINVAL;
7941 : : }
7942 : 0 : if (map->inner_map_meta &&
7943 : : !check_map_prealloc(map->inner_map_meta)) {
7944 : 0 : verbose(env, "perf_event programs can only use preallocated inner hash map\n");
7945 : 0 : return -EINVAL;
7946 : : }
7947 : : }
7948 : :
7949 : 3 : if ((is_tracing_prog_type(prog->type) ||
7950 : 0 : prog->type == BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) &&
7951 : : map_value_has_spin_lock(map)) {
7952 : 0 : verbose(env, "tracing progs cannot use bpf_spin_lock yet\n");
7953 : 0 : return -EINVAL;
7954 : : }
7955 : :
7956 : 3 : if ((bpf_prog_is_dev_bound(prog->aux) || bpf_map_is_dev_bound(map)) &&
7957 : 0 : !bpf_offload_prog_map_match(prog, map)) {
7958 : 0 : verbose(env, "offload device mismatch between prog and map\n");
7959 : 0 : return -EINVAL;
7960 : : }
7961 : :
7962 : : return 0;
7963 : : }
7964 : :
7965 : : static bool bpf_map_is_cgroup_storage(struct bpf_map *map)
7966 : : {
7967 : 3 : return (map->map_type == BPF_MAP_TYPE_CGROUP_STORAGE ||
7968 : : map->map_type == BPF_MAP_TYPE_PERCPU_CGROUP_STORAGE);
7969 : : }
7970 : :
7971 : : /* look for pseudo eBPF instructions that access map FDs and
7972 : : * replace them with actual map pointers
7973 : : */
7974 : 3 : static int replace_map_fd_with_map_ptr(struct bpf_verifier_env *env)
7975 : : {
7976 : 3 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
7977 : 3 : int insn_cnt = env->prog->len;
7978 : : int i, j, err;
7979 : :
7980 : 3 : err = bpf_prog_calc_tag(env->prog);
7981 : 3 : if (err)
7982 : : return err;
7983 : :
7984 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
7985 : 3 : if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_LDX &&
7986 : 3 : (BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM || insn->imm != 0)) {
7987 : 0 : verbose(env, "BPF_LDX uses reserved fields\n");
7988 : 0 : return -EINVAL;
7989 : : }
7990 : :
7991 : 3 : if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_STX &&
7992 : 0 : ((BPF_MODE(insn->code) != BPF_MEM &&
7993 : 0 : BPF_MODE(insn->code) != BPF_XADD) || insn->imm != 0)) {
7994 : 0 : verbose(env, "BPF_STX uses reserved fields\n");
7995 : 0 : return -EINVAL;
7996 : : }
7997 : :
7998 : 3 : if (insn[0].code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW)) {
7999 : : struct bpf_insn_aux_data *aux;
8000 : : struct bpf_map *map;
8001 : : struct fd f;
8002 : : u64 addr;
8003 : :
8004 : 3 : if (i == insn_cnt - 1 || insn[1].code != 0 ||
8005 : 3 : insn[1].dst_reg != 0 || insn[1].src_reg != 0 ||
8006 : : insn[1].off != 0) {
8007 : 0 : verbose(env, "invalid bpf_ld_imm64 insn\n");
8008 : 0 : return -EINVAL;
8009 : : }
8010 : :
8011 : 3 : if (insn[0].src_reg == 0)
8012 : : /* valid generic load 64-bit imm */
8013 : : goto next_insn;
8014 : :
8015 : : /* In final convert_pseudo_ld_imm64() step, this is
8016 : : * converted into regular 64-bit imm load insn.
8017 : : */
8018 : 3 : if ((insn[0].src_reg != BPF_PSEUDO_MAP_FD &&
8019 : 3 : insn[0].src_reg != BPF_PSEUDO_MAP_VALUE) ||
8020 : 3 : (insn[0].src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD &&
8021 : 3 : insn[1].imm != 0)) {
8022 : 0 : verbose(env,
8023 : : "unrecognized bpf_ld_imm64 insn\n");
8024 : 0 : return -EINVAL;
8025 : : }
8026 : :
8027 : 3 : f = fdget(insn[0].imm);
8028 : 3 : map = __bpf_map_get(f);
8029 : 3 : if (IS_ERR(map)) {
8030 : 0 : verbose(env, "fd %d is not pointing to valid bpf_map\n",
8031 : : insn[0].imm);
8032 : 0 : return PTR_ERR(map);
8033 : : }
8034 : :
8035 : 3 : err = check_map_prog_compatibility(env, map, env->prog);
8036 : 3 : if (err) {
8037 : : fdput(f);
8038 : 0 : return err;
8039 : : }
8040 : :
8041 : 3 : aux = &env->insn_aux_data[i];
8042 : 3 : if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_MAP_FD) {
8043 : 3 : addr = (unsigned long)map;
8044 : : } else {
8045 : 0 : u32 off = insn[1].imm;
8046 : :
8047 : 0 : if (off >= BPF_MAX_VAR_OFF) {
8048 : 0 : verbose(env, "direct value offset of %u is not allowed\n", off);
8049 : : fdput(f);
8050 : : return -EINVAL;
8051 : : }
8052 : :
8053 : 0 : if (!map->ops->map_direct_value_addr) {
8054 : 0 : verbose(env, "no direct value access support for this map type\n");
8055 : : fdput(f);
8056 : : return -EINVAL;
8057 : : }
8058 : :
8059 : 0 : err = map->ops->map_direct_value_addr(map, &addr, off);
8060 : 0 : if (err) {
8061 : 0 : verbose(env, "invalid access to map value pointer, value_size=%u off=%u\n",
8062 : : map->value_size, off);
8063 : : fdput(f);
8064 : 0 : return err;
8065 : : }
8066 : :
8067 : 0 : aux->map_off = off;
8068 : 0 : addr += off;
8069 : : }
8070 : :
8071 : 3 : insn[0].imm = (u32)addr;
8072 : 3 : insn[1].imm = addr >> 32;
8073 : :
8074 : : /* check whether we recorded this map already */
8075 : 3 : for (j = 0; j < env->used_map_cnt; j++) {
8076 : 3 : if (env->used_maps[j] == map) {
8077 : 0 : aux->map_index = j;
8078 : : fdput(f);
8079 : : goto next_insn;
8080 : : }
8081 : : }
8082 : :
8083 : 3 : if (env->used_map_cnt >= MAX_USED_MAPS) {
8084 : : fdput(f);
8085 : : return -E2BIG;
8086 : : }
8087 : :
8088 : : /* hold the map. If the program is rejected by verifier,
8089 : : * the map will be released by release_maps() or it
8090 : : * will be used by the valid program until it's unloaded
8091 : : * and all maps are released in free_used_maps()
8092 : : */
8093 : 3 : map = bpf_map_inc(map, false);
8094 : 3 : if (IS_ERR(map)) {
8095 : : fdput(f);
8096 : 0 : return PTR_ERR(map);
8097 : : }
8098 : :
8099 : 3 : aux->map_index = env->used_map_cnt;
8100 : 3 : env->used_maps[env->used_map_cnt++] = map;
8101 : :
8102 : 3 : if (bpf_map_is_cgroup_storage(map) &&
8103 : 0 : bpf_cgroup_storage_assign(env->prog, map)) {
8104 : 0 : verbose(env, "only one cgroup storage of each type is allowed\n");
8105 : : fdput(f);
8106 : : return -EBUSY;
8107 : : }
8108 : :
8109 : : fdput(f);
8110 : : next_insn:
8111 : 3 : insn++;
8112 : 3 : i++;
8113 : 3 : continue;
8114 : : }
8115 : :
8116 : : /* Basic sanity check before we invest more work here. */
8117 : 3 : if (!bpf_opcode_in_insntable(insn->code)) {
8118 : 0 : verbose(env, "unknown opcode %02x\n", insn->code);
8119 : 0 : return -EINVAL;
8120 : : }
8121 : : }
8122 : :
8123 : : /* now all pseudo BPF_LD_IMM64 instructions load valid
8124 : : * 'struct bpf_map *' into a register instead of user map_fd.
8125 : : * These pointers will be used later by verifier to validate map access.
8126 : : */
8127 : : return 0;
8128 : : }
8129 : :
8130 : : /* drop refcnt of maps used by the rejected program */
8131 : 3 : static void release_maps(struct bpf_verifier_env *env)
8132 : : {
8133 : : enum bpf_cgroup_storage_type stype;
8134 : : int i;
8135 : :
8136 : 3 : for_each_cgroup_storage_type(stype) {
8137 : 3 : if (!env->prog->aux->cgroup_storage[stype])
8138 : 3 : continue;
8139 : 0 : bpf_cgroup_storage_release(env->prog,
8140 : : env->prog->aux->cgroup_storage[stype]);
8141 : : }
8142 : :
8143 : 0 : for (i = 0; i < env->used_map_cnt; i++)
8144 : 0 : bpf_map_put(env->used_maps[i]);
8145 : 3 : }
8146 : :
8147 : : /* convert pseudo BPF_LD_IMM64 into generic BPF_LD_IMM64 */
8148 : : static void convert_pseudo_ld_imm64(struct bpf_verifier_env *env)
8149 : : {
8150 : 3 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
8151 : 3 : int insn_cnt = env->prog->len;
8152 : : int i;
8153 : :
8154 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++)
8155 : 3 : if (insn->code == (BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW))
8156 : 3 : insn->src_reg = 0;
8157 : : }
8158 : :
8159 : : /* single env->prog->insni[off] instruction was replaced with the range
8160 : : * insni[off, off + cnt). Adjust corresponding insn_aux_data by copying
8161 : : * [0, off) and [off, end) to new locations, so the patched range stays zero
8162 : : */
8163 : 3 : static int adjust_insn_aux_data(struct bpf_verifier_env *env,
8164 : : struct bpf_prog *new_prog, u32 off, u32 cnt)
8165 : : {
8166 : 3 : struct bpf_insn_aux_data *new_data, *old_data = env->insn_aux_data;
8167 : 3 : struct bpf_insn *insn = new_prog->insnsi;
8168 : : u32 prog_len;
8169 : : int i;
8170 : :
8171 : : /* aux info at OFF always needs adjustment, no matter fast path
8172 : : * (cnt == 1) is taken or not. There is no guarantee INSN at OFF is the
8173 : : * original insn at old prog.
8174 : : */
8175 : 3 : old_data[off].zext_dst = insn_has_def32(env, insn + off + cnt - 1);
8176 : :
8177 : 3 : if (cnt == 1)
8178 : : return 0;
8179 : 0 : prog_len = new_prog->len;
8180 : 0 : new_data = vzalloc(array_size(prog_len,
8181 : : sizeof(struct bpf_insn_aux_data)));
8182 : 0 : if (!new_data)
8183 : : return -ENOMEM;
8184 : 0 : memcpy(new_data, old_data, sizeof(struct bpf_insn_aux_data) * off);
8185 : 0 : memcpy(new_data + off + cnt - 1, old_data + off,
8186 : 0 : sizeof(struct bpf_insn_aux_data) * (prog_len - off - cnt + 1));
8187 : 0 : for (i = off; i < off + cnt - 1; i++) {
8188 : 0 : new_data[i].seen = true;
8189 : 0 : new_data[i].zext_dst = insn_has_def32(env, insn + i);
8190 : : }
8191 : 0 : env->insn_aux_data = new_data;
8192 : 0 : vfree(old_data);
8193 : 0 : return 0;
8194 : : }
8195 : :
8196 : : static void adjust_subprog_starts(struct bpf_verifier_env *env, u32 off, u32 len)
8197 : : {
8198 : : int i;
8199 : :
8200 : 3 : if (len == 1)
8201 : : return;
8202 : : /* NOTE: fake 'exit' subprog should be updated as well. */
8203 : 0 : for (i = 0; i <= env->subprog_cnt; i++) {
8204 : 0 : if (env->subprog_info[i].start <= off)
8205 : 0 : continue;
8206 : 0 : env->subprog_info[i].start += len - 1;
8207 : : }
8208 : : }
8209 : :
8210 : 3 : static struct bpf_prog *bpf_patch_insn_data(struct bpf_verifier_env *env, u32 off,
8211 : : const struct bpf_insn *patch, u32 len)
8212 : : {
8213 : : struct bpf_prog *new_prog;
8214 : :
8215 : 3 : new_prog = bpf_patch_insn_single(env->prog, off, patch, len);
8216 : 3 : if (IS_ERR(new_prog)) {
8217 : 0 : if (PTR_ERR(new_prog) == -ERANGE)
8218 : 0 : verbose(env,
8219 : : "insn %d cannot be patched due to 16-bit range\n",
8220 : 0 : env->insn_aux_data[off].orig_idx);
8221 : : return NULL;
8222 : : }
8223 : 3 : if (adjust_insn_aux_data(env, new_prog, off, len))
8224 : : return NULL;
8225 : : adjust_subprog_starts(env, off, len);
8226 : 3 : return new_prog;
8227 : : }
8228 : :
8229 : 0 : static int adjust_subprog_starts_after_remove(struct bpf_verifier_env *env,
8230 : : u32 off, u32 cnt)
8231 : : {
8232 : : int i, j;
8233 : :
8234 : : /* find first prog starting at or after off (first to remove) */
8235 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++)
8236 : 0 : if (env->subprog_info[i].start >= off)
8237 : : break;
8238 : : /* find first prog starting at or after off + cnt (first to stay) */
8239 : 0 : for (j = i; j < env->subprog_cnt; j++)
8240 : 0 : if (env->subprog_info[j].start >= off + cnt)
8241 : : break;
8242 : : /* if j doesn't start exactly at off + cnt, we are just removing
8243 : : * the front of previous prog
8244 : : */
8245 : 0 : if (env->subprog_info[j].start != off + cnt)
8246 : 0 : j--;
8247 : :
8248 : 0 : if (j > i) {
8249 : 0 : struct bpf_prog_aux *aux = env->prog->aux;
8250 : : int move;
8251 : :
8252 : : /* move fake 'exit' subprog as well */
8253 : 0 : move = env->subprog_cnt + 1 - j;
8254 : :
8255 : 0 : memmove(env->subprog_info + i,
8256 : 0 : env->subprog_info + j,
8257 : : sizeof(*env->subprog_info) * move);
8258 : 0 : env->subprog_cnt -= j - i;
8259 : :
8260 : : /* remove func_info */
8261 : 0 : if (aux->func_info) {
8262 : 0 : move = aux->func_info_cnt - j;
8263 : :
8264 : 0 : memmove(aux->func_info + i,
8265 : 0 : aux->func_info + j,
8266 : : sizeof(*aux->func_info) * move);
8267 : 0 : aux->func_info_cnt -= j - i;
8268 : : /* func_info->insn_off is set after all code rewrites,
8269 : : * in adjust_btf_func() - no need to adjust
8270 : : */
8271 : : }
8272 : : } else {
8273 : : /* convert i from "first prog to remove" to "first to adjust" */
8274 : 0 : if (env->subprog_info[i].start == off)
8275 : 0 : i++;
8276 : : }
8277 : :
8278 : : /* update fake 'exit' subprog as well */
8279 : 0 : for (; i <= env->subprog_cnt; i++)
8280 : 0 : env->subprog_info[i].start -= cnt;
8281 : :
8282 : 0 : return 0;
8283 : : }
8284 : :
8285 : 0 : static int bpf_adj_linfo_after_remove(struct bpf_verifier_env *env, u32 off,
8286 : : u32 cnt)
8287 : : {
8288 : 0 : struct bpf_prog *prog = env->prog;
8289 : : u32 i, l_off, l_cnt, nr_linfo;
8290 : : struct bpf_line_info *linfo;
8291 : :
8292 : 0 : nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
8293 : 0 : if (!nr_linfo)
8294 : : return 0;
8295 : :
8296 : 0 : linfo = prog->aux->linfo;
8297 : :
8298 : : /* find first line info to remove, count lines to be removed */
8299 : 0 : for (i = 0; i < nr_linfo; i++)
8300 : 0 : if (linfo[i].insn_off >= off)
8301 : : break;
8302 : :
8303 : 0 : l_off = i;
8304 : : l_cnt = 0;
8305 : 0 : for (; i < nr_linfo; i++)
8306 : 0 : if (linfo[i].insn_off < off + cnt)
8307 : 0 : l_cnt++;
8308 : : else
8309 : : break;
8310 : :
8311 : : /* First live insn doesn't match first live linfo, it needs to "inherit"
8312 : : * last removed linfo. prog is already modified, so prog->len == off
8313 : : * means no live instructions after (tail of the program was removed).
8314 : : */
8315 : 0 : if (prog->len != off && l_cnt &&
8316 : 0 : (i == nr_linfo || linfo[i].insn_off != off + cnt)) {
8317 : 0 : l_cnt--;
8318 : 0 : linfo[--i].insn_off = off + cnt;
8319 : : }
8320 : :
8321 : : /* remove the line info which refer to the removed instructions */
8322 : 0 : if (l_cnt) {
8323 : 0 : memmove(linfo + l_off, linfo + i,
8324 : 0 : sizeof(*linfo) * (nr_linfo - i));
8325 : :
8326 : 0 : prog->aux->nr_linfo -= l_cnt;
8327 : 0 : nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
8328 : : }
8329 : :
8330 : : /* pull all linfo[i].insn_off >= off + cnt in by cnt */
8331 : 0 : for (i = l_off; i < nr_linfo; i++)
8332 : 0 : linfo[i].insn_off -= cnt;
8333 : :
8334 : : /* fix up all subprogs (incl. 'exit') which start >= off */
8335 : 0 : for (i = 0; i <= env->subprog_cnt; i++)
8336 : 0 : if (env->subprog_info[i].linfo_idx > l_off) {
8337 : : /* program may have started in the removed region but
8338 : : * may not be fully removed
8339 : : */
8340 : 0 : if (env->subprog_info[i].linfo_idx >= l_off + l_cnt)
8341 : 0 : env->subprog_info[i].linfo_idx -= l_cnt;
8342 : : else
8343 : 0 : env->subprog_info[i].linfo_idx = l_off;
8344 : : }
8345 : :
8346 : : return 0;
8347 : : }
8348 : :
8349 : 0 : static int verifier_remove_insns(struct bpf_verifier_env *env, u32 off, u32 cnt)
8350 : : {
8351 : 0 : struct bpf_insn_aux_data *aux_data = env->insn_aux_data;
8352 : 0 : unsigned int orig_prog_len = env->prog->len;
8353 : : int err;
8354 : :
8355 : 0 : if (bpf_prog_is_dev_bound(env->prog->aux))
8356 : 0 : bpf_prog_offload_remove_insns(env, off, cnt);
8357 : :
8358 : 0 : err = bpf_remove_insns(env->prog, off, cnt);
8359 : 0 : if (err)
8360 : : return err;
8361 : :
8362 : 0 : err = adjust_subprog_starts_after_remove(env, off, cnt);
8363 : 0 : if (err)
8364 : : return err;
8365 : :
8366 : 0 : err = bpf_adj_linfo_after_remove(env, off, cnt);
8367 : 0 : if (err)
8368 : : return err;
8369 : :
8370 : 0 : memmove(aux_data + off, aux_data + off + cnt,
8371 : 0 : sizeof(*aux_data) * (orig_prog_len - off - cnt));
8372 : :
8373 : 0 : return 0;
8374 : : }
8375 : :
8376 : : /* The verifier does more data flow analysis than llvm and will not
8377 : : * explore branches that are dead at run time. Malicious programs can
8378 : : * have dead code too. Therefore replace all dead at-run-time code
8379 : : * with 'ja -1'.
8380 : : *
8381 : : * Just nops are not optimal, e.g. if they would sit at the end of the
8382 : : * program and through another bug we would manage to jump there, then
8383 : : * we'd execute beyond program memory otherwise. Returning exception
8384 : : * code also wouldn't work since we can have subprogs where the dead
8385 : : * code could be located.
8386 : : */
8387 : 0 : static void sanitize_dead_code(struct bpf_verifier_env *env)
8388 : : {
8389 : 0 : struct bpf_insn_aux_data *aux_data = env->insn_aux_data;
8390 : 0 : struct bpf_insn trap = BPF_JMP_IMM(BPF_JA, 0, 0, -1);
8391 : 0 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
8392 : 0 : const int insn_cnt = env->prog->len;
8393 : : int i;
8394 : :
8395 : 0 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
8396 : 0 : if (aux_data[i].seen)
8397 : 0 : continue;
8398 : 0 : memcpy(insn + i, &trap, sizeof(trap));
8399 : : }
8400 : 0 : }
8401 : :
8402 : : static bool insn_is_cond_jump(u8 code)
8403 : : {
8404 : : u8 op;
8405 : :
8406 : 3 : if (BPF_CLASS(code) == BPF_JMP32)
8407 : : return true;
8408 : :
8409 : 3 : if (BPF_CLASS(code) != BPF_JMP)
8410 : : return false;
8411 : :
8412 : 3 : op = BPF_OP(code);
8413 : 3 : return op != BPF_JA && op != BPF_EXIT && op != BPF_CALL;
8414 : : }
8415 : :
8416 : 3 : static void opt_hard_wire_dead_code_branches(struct bpf_verifier_env *env)
8417 : : {
8418 : 3 : struct bpf_insn_aux_data *aux_data = env->insn_aux_data;
8419 : 3 : struct bpf_insn ja = BPF_JMP_IMM(BPF_JA, 0, 0, 0);
8420 : 3 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
8421 : 3 : const int insn_cnt = env->prog->len;
8422 : : int i;
8423 : :
8424 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
8425 : 3 : if (!insn_is_cond_jump(insn->code))
8426 : 3 : continue;
8427 : :
8428 : 3 : if (!aux_data[i + 1].seen)
8429 : 0 : ja.off = insn->off;
8430 : 3 : else if (!aux_data[i + 1 + insn->off].seen)
8431 : 0 : ja.off = 0;
8432 : : else
8433 : 3 : continue;
8434 : :
8435 : 0 : if (bpf_prog_is_dev_bound(env->prog->aux))
8436 : 0 : bpf_prog_offload_replace_insn(env, i, &ja);
8437 : :
8438 : 0 : memcpy(insn, &ja, sizeof(ja));
8439 : : }
8440 : 3 : }
8441 : :
8442 : 3 : static int opt_remove_dead_code(struct bpf_verifier_env *env)
8443 : : {
8444 : 3 : struct bpf_insn_aux_data *aux_data = env->insn_aux_data;
8445 : 3 : int insn_cnt = env->prog->len;
8446 : : int i, err;
8447 : :
8448 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
8449 : : int j;
8450 : :
8451 : : j = 0;
8452 : 3 : while (i + j < insn_cnt && !aux_data[i + j].seen)
8453 : 0 : j++;
8454 : 3 : if (!j)
8455 : 3 : continue;
8456 : :
8457 : 0 : err = verifier_remove_insns(env, i, j);
8458 : 0 : if (err)
8459 : 0 : return err;
8460 : 0 : insn_cnt = env->prog->len;
8461 : : }
8462 : :
8463 : : return 0;
8464 : : }
8465 : :
8466 : 3 : static int opt_remove_nops(struct bpf_verifier_env *env)
8467 : : {
8468 : 3 : const struct bpf_insn ja = BPF_JMP_IMM(BPF_JA, 0, 0, 0);
8469 : 3 : struct bpf_insn *insn = env->prog->insnsi;
8470 : 3 : int insn_cnt = env->prog->len;
8471 : : int i, err;
8472 : :
8473 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++) {
8474 : 3 : if (memcmp(&insn[i], &ja, sizeof(ja)))
8475 : 3 : continue;
8476 : :
8477 : 0 : err = verifier_remove_insns(env, i, 1);
8478 : 0 : if (err)
8479 : 0 : return err;
8480 : 0 : insn_cnt--;
8481 : 0 : i--;
8482 : : }
8483 : :
8484 : : return 0;
8485 : : }
8486 : :
8487 : 3 : static int opt_subreg_zext_lo32_rnd_hi32(struct bpf_verifier_env *env,
8488 : : const union bpf_attr *attr)
8489 : : {
8490 : : struct bpf_insn *patch, zext_patch[2], rnd_hi32_patch[4];
8491 : 3 : struct bpf_insn_aux_data *aux = env->insn_aux_data;
8492 : 3 : int i, patch_len, delta = 0, len = env->prog->len;
8493 : 3 : struct bpf_insn *insns = env->prog->insnsi;
8494 : : struct bpf_prog *new_prog;
8495 : : bool rnd_hi32;
8496 : :
8497 : 3 : rnd_hi32 = attr->prog_flags & BPF_F_TEST_RND_HI32;
8498 : 3 : zext_patch[1] = BPF_ZEXT_REG(0);
8499 : 3 : rnd_hi32_patch[1] = BPF_ALU64_IMM(BPF_MOV, BPF_REG_AX, 0);
8500 : 3 : rnd_hi32_patch[2] = BPF_ALU64_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_AX, 32);
8501 : 3 : rnd_hi32_patch[3] = BPF_ALU64_REG(BPF_OR, 0, BPF_REG_AX);
8502 : 3 : for (i = 0; i < len; i++) {
8503 : 3 : int adj_idx = i + delta;
8504 : : struct bpf_insn insn;
8505 : :
8506 : 3 : insn = insns[adj_idx];
8507 : 3 : if (!aux[adj_idx].zext_dst) {
8508 : : u8 code, class;
8509 : : u32 imm_rnd;
8510 : :
8511 : 3 : if (!rnd_hi32)
8512 : 3 : continue;
8513 : :
8514 : 0 : code = insn.code;
8515 : 0 : class = BPF_CLASS(code);
8516 : 0 : if (insn_no_def(&insn))
8517 : 0 : continue;
8518 : :
8519 : : /* NOTE: arg "reg" (the fourth one) is only used for
8520 : : * BPF_STX which has been ruled out in above
8521 : : * check, it is safe to pass NULL here.
8522 : : */
8523 : 0 : if (is_reg64(env, &insn, insn.dst_reg, NULL, DST_OP)) {
8524 : 0 : if (class == BPF_LD &&
8525 : 0 : BPF_MODE(code) == BPF_IMM)
8526 : 0 : i++;
8527 : 0 : continue;
8528 : : }
8529 : :
8530 : : /* ctx load could be transformed into wider load. */
8531 : 0 : if (class == BPF_LDX &&
8532 : 0 : aux[adj_idx].ptr_type == PTR_TO_CTX)
8533 : 0 : continue;
8534 : :
8535 : : imm_rnd = get_random_int();
8536 : 0 : rnd_hi32_patch[0] = insn;
8537 : 0 : rnd_hi32_patch[1].imm = imm_rnd;
8538 : 0 : rnd_hi32_patch[3].dst_reg = insn.dst_reg;
8539 : : patch = rnd_hi32_patch;
8540 : : patch_len = 4;
8541 : 0 : goto apply_patch_buffer;
8542 : : }
8543 : :
8544 : 3 : if (!bpf_jit_needs_zext())
8545 : 3 : continue;
8546 : :
8547 : 0 : zext_patch[0] = insn;
8548 : 0 : zext_patch[1].dst_reg = insn.dst_reg;
8549 : 0 : zext_patch[1].src_reg = insn.dst_reg;
8550 : : patch = zext_patch;
8551 : : patch_len = 2;
8552 : : apply_patch_buffer:
8553 : 0 : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, adj_idx, patch, patch_len);
8554 : 0 : if (!new_prog)
8555 : 0 : return -ENOMEM;
8556 : 0 : env->prog = new_prog;
8557 : 0 : insns = new_prog->insnsi;
8558 : 0 : aux = env->insn_aux_data;
8559 : 0 : delta += patch_len - 1;
8560 : : }
8561 : :
8562 : : return 0;
8563 : : }
8564 : :
8565 : : /* convert load instructions that access fields of a context type into a
8566 : : * sequence of instructions that access fields of the underlying structure:
8567 : : * struct __sk_buff -> struct sk_buff
8568 : : * struct bpf_sock_ops -> struct sock
8569 : : */
8570 : 3 : static int convert_ctx_accesses(struct bpf_verifier_env *env)
8571 : : {
8572 : 3 : const struct bpf_verifier_ops *ops = env->ops;
8573 : : int i, cnt, size, ctx_field_size, delta = 0;
8574 : 3 : const int insn_cnt = env->prog->len;
8575 : : struct bpf_insn insn_buf[16], *insn;
8576 : : u32 target_size, size_default, off;
8577 : : struct bpf_prog *new_prog;
8578 : : enum bpf_access_type type;
8579 : : bool is_narrower_load;
8580 : :
8581 : 3 : if (ops->gen_prologue || env->seen_direct_write) {
8582 : 0 : if (!ops->gen_prologue) {
8583 : 0 : verbose(env, "bpf verifier is misconfigured\n");
8584 : 0 : return -EINVAL;
8585 : : }
8586 : 0 : cnt = ops->gen_prologue(insn_buf, env->seen_direct_write,
8587 : : env->prog);
8588 : 0 : if (cnt >= ARRAY_SIZE(insn_buf)) {
8589 : 0 : verbose(env, "bpf verifier is misconfigured\n");
8590 : 0 : return -EINVAL;
8591 : 0 : } else if (cnt) {
8592 : 0 : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, 0, insn_buf, cnt);
8593 : 0 : if (!new_prog)
8594 : : return -ENOMEM;
8595 : :
8596 : 0 : env->prog = new_prog;
8597 : 0 : delta += cnt - 1;
8598 : : }
8599 : : }
8600 : :
8601 : 3 : if (bpf_prog_is_dev_bound(env->prog->aux))
8602 : : return 0;
8603 : :
8604 : 3 : insn = env->prog->insnsi + delta;
8605 : :
8606 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
8607 : : bpf_convert_ctx_access_t convert_ctx_access;
8608 : :
8609 : 3 : if (insn->code == (BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B) ||
8610 : 3 : insn->code == (BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H) ||
8611 : 3 : insn->code == (BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W) ||
8612 : : insn->code == (BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW))
8613 : : type = BPF_READ;
8614 : 3 : else if (insn->code == (BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B) ||
8615 : 3 : insn->code == (BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H) ||
8616 : 3 : insn->code == (BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W) ||
8617 : : insn->code == (BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW))
8618 : : type = BPF_WRITE;
8619 : : else
8620 : 3 : continue;
8621 : :
8622 : 3 : if (type == BPF_WRITE &&
8623 : 0 : env->insn_aux_data[i + delta].sanitize_stack_off) {
8624 : 0 : struct bpf_insn patch[] = {
8625 : : /* Sanitize suspicious stack slot with zero.
8626 : : * There are no memory dependencies for this store,
8627 : : * since it's only using frame pointer and immediate
8628 : : * constant of zero
8629 : : */
8630 : : BPF_ST_MEM(BPF_DW, BPF_REG_FP,
8631 : : env->insn_aux_data[i + delta].sanitize_stack_off,
8632 : : 0),
8633 : : /* the original STX instruction will immediately
8634 : : * overwrite the same stack slot with appropriate value
8635 : : */
8636 : : *insn,
8637 : : };
8638 : :
8639 : : cnt = ARRAY_SIZE(patch);
8640 : 0 : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, patch, cnt);
8641 : 0 : if (!new_prog)
8642 : 0 : return -ENOMEM;
8643 : :
8644 : 0 : delta += cnt - 1;
8645 : 0 : env->prog = new_prog;
8646 : 0 : insn = new_prog->insnsi + i + delta;
8647 : 0 : continue;
8648 : : }
8649 : :
8650 : 3 : switch (env->insn_aux_data[i + delta].ptr_type) {
8651 : : case PTR_TO_CTX:
8652 : 3 : if (!ops->convert_ctx_access)
8653 : 0 : continue;
8654 : : convert_ctx_access = ops->convert_ctx_access;
8655 : : break;
8656 : : case PTR_TO_SOCKET:
8657 : : case PTR_TO_SOCK_COMMON:
8658 : : convert_ctx_access = bpf_sock_convert_ctx_access;
8659 : : break;
8660 : : case PTR_TO_TCP_SOCK:
8661 : : convert_ctx_access = bpf_tcp_sock_convert_ctx_access;
8662 : 0 : break;
8663 : : case PTR_TO_XDP_SOCK:
8664 : : convert_ctx_access = bpf_xdp_sock_convert_ctx_access;
8665 : 0 : break;
8666 : : default:
8667 : 0 : continue;
8668 : : }
8669 : :
8670 : 3 : ctx_field_size = env->insn_aux_data[i + delta].ctx_field_size;
8671 : 3 : size = BPF_LDST_BYTES(insn);
8672 : :
8673 : : /* If the read access is a narrower load of the field,
8674 : : * convert to a 4/8-byte load, to minimum program type specific
8675 : : * convert_ctx_access changes. If conversion is successful,
8676 : : * we will apply proper mask to the result.
8677 : : */
8678 : 3 : is_narrower_load = size < ctx_field_size;
8679 : 3 : size_default = bpf_ctx_off_adjust_machine(ctx_field_size);
8680 : 3 : off = insn->off;
8681 : 3 : if (is_narrower_load) {
8682 : : u8 size_code;
8683 : :
8684 : 0 : if (type == BPF_WRITE) {
8685 : 0 : verbose(env, "bpf verifier narrow ctx access misconfigured\n");
8686 : 0 : return -EINVAL;
8687 : : }
8688 : :
8689 : : size_code = BPF_H;
8690 : 0 : if (ctx_field_size == 4)
8691 : : size_code = BPF_W;
8692 : 0 : else if (ctx_field_size == 8)
8693 : : size_code = BPF_DW;
8694 : :
8695 : 0 : insn->off = off & ~(size_default - 1);
8696 : 0 : insn->code = BPF_LDX | BPF_MEM | size_code;
8697 : : }
8698 : :
8699 : 3 : target_size = 0;
8700 : 3 : cnt = convert_ctx_access(type, insn, insn_buf, env->prog,
8701 : : &target_size);
8702 : 3 : if (cnt == 0 || cnt >= ARRAY_SIZE(insn_buf) ||
8703 : 3 : (ctx_field_size && !target_size)) {
8704 : 0 : verbose(env, "bpf verifier is misconfigured\n");
8705 : 0 : return -EINVAL;
8706 : : }
8707 : :
8708 : 3 : if (is_narrower_load && size < target_size) {
8709 : 0 : u8 shift = bpf_ctx_narrow_access_offset(
8710 : : off, size, size_default) * 8;
8711 : 0 : if (ctx_field_size <= 4) {
8712 : 0 : if (shift)
8713 : 0 : insn_buf[cnt++] = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH,
8714 : : insn->dst_reg,
8715 : : shift);
8716 : 0 : insn_buf[cnt++] = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, insn->dst_reg,
8717 : : (1 << size * 8) - 1);
8718 : : } else {
8719 : 0 : if (shift)
8720 : 0 : insn_buf[cnt++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_RSH,
8721 : : insn->dst_reg,
8722 : : shift);
8723 : 0 : insn_buf[cnt++] = BPF_ALU64_IMM(BPF_AND, insn->dst_reg,
8724 : : (1ULL << size * 8) - 1);
8725 : : }
8726 : : }
8727 : :
8728 : 3 : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, insn_buf, cnt);
8729 : 3 : if (!new_prog)
8730 : : return -ENOMEM;
8731 : :
8732 : 3 : delta += cnt - 1;
8733 : :
8734 : : /* keep walking new program and skip insns we just inserted */
8735 : 3 : env->prog = new_prog;
8736 : 3 : insn = new_prog->insnsi + i + delta;
8737 : : }
8738 : :
8739 : : return 0;
8740 : : }
8741 : :
8742 : 0 : static int jit_subprogs(struct bpf_verifier_env *env)
8743 : : {
8744 : 0 : struct bpf_prog *prog = env->prog, **func, *tmp;
8745 : : int i, j, subprog_start, subprog_end = 0, len, subprog;
8746 : : struct bpf_insn *insn;
8747 : : void *old_bpf_func;
8748 : : int err;
8749 : :
8750 : 0 : if (env->subprog_cnt <= 1)
8751 : : return 0;
8752 : :
8753 : 0 : for (i = 0, insn = prog->insnsi; i < prog->len; i++, insn++) {
8754 : 0 : if (insn->code != (BPF_JMP | BPF_CALL) ||
8755 : : insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
8756 : 0 : continue;
8757 : : /* Upon error here we cannot fall back to interpreter but
8758 : : * need a hard reject of the program. Thus -EFAULT is
8759 : : * propagated in any case.
8760 : : */
8761 : 0 : subprog = find_subprog(env, i + insn->imm + 1);
8762 : 0 : if (subprog < 0) {
8763 : 0 : WARN_ONCE(1, "verifier bug. No program starts at insn %d\n",
8764 : : i + insn->imm + 1);
8765 : : return -EFAULT;
8766 : : }
8767 : : /* temporarily remember subprog id inside insn instead of
8768 : : * aux_data, since next loop will split up all insns into funcs
8769 : : */
8770 : 0 : insn->off = subprog;
8771 : : /* remember original imm in case JIT fails and fallback
8772 : : * to interpreter will be needed
8773 : : */
8774 : 0 : env->insn_aux_data[i].call_imm = insn->imm;
8775 : : /* point imm to __bpf_call_base+1 from JITs point of view */
8776 : 0 : insn->imm = 1;
8777 : : }
8778 : :
8779 : 0 : err = bpf_prog_alloc_jited_linfo(prog);
8780 : 0 : if (err)
8781 : : goto out_undo_insn;
8782 : :
8783 : : err = -ENOMEM;
8784 : 0 : func = kcalloc(env->subprog_cnt, sizeof(prog), GFP_KERNEL);
8785 : 0 : if (!func)
8786 : : goto out_undo_insn;
8787 : :
8788 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++) {
8789 : : subprog_start = subprog_end;
8790 : 0 : subprog_end = env->subprog_info[i + 1].start;
8791 : :
8792 : 0 : len = subprog_end - subprog_start;
8793 : : /* BPF_PROG_RUN doesn't call subprogs directly,
8794 : : * hence main prog stats include the runtime of subprogs.
8795 : : * subprogs don't have IDs and not reachable via prog_get_next_id
8796 : : * func[i]->aux->stats will never be accessed and stays NULL
8797 : : */
8798 : 0 : func[i] = bpf_prog_alloc_no_stats(bpf_prog_size(len), GFP_USER);
8799 : 0 : if (!func[i])
8800 : : goto out_free;
8801 : 0 : memcpy(func[i]->insnsi, &prog->insnsi[subprog_start],
8802 : : len * sizeof(struct bpf_insn));
8803 : 0 : func[i]->type = prog->type;
8804 : 0 : func[i]->len = len;
8805 : 0 : if (bpf_prog_calc_tag(func[i]))
8806 : : goto out_free;
8807 : 0 : func[i]->is_func = 1;
8808 : 0 : func[i]->aux->func_idx = i;
8809 : : /* the btf and func_info will be freed only at prog->aux */
8810 : 0 : func[i]->aux->btf = prog->aux->btf;
8811 : 0 : func[i]->aux->func_info = prog->aux->func_info;
8812 : :
8813 : : /* Use bpf_prog_F_tag to indicate functions in stack traces.
8814 : : * Long term would need debug info to populate names
8815 : : */
8816 : 0 : func[i]->aux->name[0] = 'F';
8817 : 0 : func[i]->aux->stack_depth = env->subprog_info[i].stack_depth;
8818 : 0 : func[i]->jit_requested = 1;
8819 : 0 : func[i]->aux->linfo = prog->aux->linfo;
8820 : 0 : func[i]->aux->nr_linfo = prog->aux->nr_linfo;
8821 : 0 : func[i]->aux->jited_linfo = prog->aux->jited_linfo;
8822 : 0 : func[i]->aux->linfo_idx = env->subprog_info[i].linfo_idx;
8823 : 0 : func[i] = bpf_int_jit_compile(func[i]);
8824 : 0 : if (!func[i]->jited) {
8825 : : err = -ENOTSUPP;
8826 : : goto out_free;
8827 : : }
8828 : 0 : cond_resched();
8829 : : }
8830 : : /* at this point all bpf functions were successfully JITed
8831 : : * now populate all bpf_calls with correct addresses and
8832 : : * run last pass of JIT
8833 : : */
8834 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++) {
8835 : 0 : insn = func[i]->insnsi;
8836 : 0 : for (j = 0; j < func[i]->len; j++, insn++) {
8837 : 0 : if (insn->code != (BPF_JMP | BPF_CALL) ||
8838 : : insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
8839 : 0 : continue;
8840 : 0 : subprog = insn->off;
8841 : 0 : insn->imm = BPF_CAST_CALL(func[subprog]->bpf_func) -
8842 : : __bpf_call_base;
8843 : : }
8844 : :
8845 : : /* we use the aux data to keep a list of the start addresses
8846 : : * of the JITed images for each function in the program
8847 : : *
8848 : : * for some architectures, such as powerpc64, the imm field
8849 : : * might not be large enough to hold the offset of the start
8850 : : * address of the callee's JITed image from __bpf_call_base
8851 : : *
8852 : : * in such cases, we can lookup the start address of a callee
8853 : : * by using its subprog id, available from the off field of
8854 : : * the call instruction, as an index for this list
8855 : : */
8856 : 0 : func[i]->aux->func = func;
8857 : 0 : func[i]->aux->func_cnt = env->subprog_cnt;
8858 : : }
8859 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++) {
8860 : 0 : old_bpf_func = func[i]->bpf_func;
8861 : 0 : tmp = bpf_int_jit_compile(func[i]);
8862 : 0 : if (tmp != func[i] || func[i]->bpf_func != old_bpf_func) {
8863 : 0 : verbose(env, "JIT doesn't support bpf-to-bpf calls\n");
8864 : : err = -ENOTSUPP;
8865 : 0 : goto out_free;
8866 : : }
8867 : 0 : cond_resched();
8868 : : }
8869 : :
8870 : : /* finally lock prog and jit images for all functions and
8871 : : * populate kallsysm
8872 : : */
8873 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++) {
8874 : 0 : bpf_prog_lock_ro(func[i]);
8875 : : bpf_prog_kallsyms_add(func[i]);
8876 : : }
8877 : :
8878 : : /* Last step: make now unused interpreter insns from main
8879 : : * prog consistent for later dump requests, so they can
8880 : : * later look the same as if they were interpreted only.
8881 : : */
8882 : 0 : for (i = 0, insn = prog->insnsi; i < prog->len; i++, insn++) {
8883 : 0 : if (insn->code != (BPF_JMP | BPF_CALL) ||
8884 : : insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
8885 : 0 : continue;
8886 : 0 : insn->off = env->insn_aux_data[i].call_imm;
8887 : 0 : subprog = find_subprog(env, i + insn->off + 1);
8888 : 0 : insn->imm = subprog;
8889 : : }
8890 : :
8891 : 0 : prog->jited = 1;
8892 : 0 : prog->bpf_func = func[0]->bpf_func;
8893 : 0 : prog->aux->func = func;
8894 : 0 : prog->aux->func_cnt = env->subprog_cnt;
8895 : 0 : bpf_prog_free_unused_jited_linfo(prog);
8896 : 0 : return 0;
8897 : : out_free:
8898 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++)
8899 : 0 : if (func[i])
8900 : : bpf_jit_free(func[i]);
8901 : 0 : kfree(func);
8902 : : out_undo_insn:
8903 : : /* cleanup main prog to be interpreted */
8904 : 0 : prog->jit_requested = 0;
8905 : 0 : for (i = 0, insn = prog->insnsi; i < prog->len; i++, insn++) {
8906 : 0 : if (insn->code != (BPF_JMP | BPF_CALL) ||
8907 : : insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
8908 : 0 : continue;
8909 : 0 : insn->off = 0;
8910 : 0 : insn->imm = env->insn_aux_data[i].call_imm;
8911 : : }
8912 : 0 : bpf_prog_free_jited_linfo(prog);
8913 : 0 : return err;
8914 : : }
8915 : :
8916 : 3 : static int fixup_call_args(struct bpf_verifier_env *env)
8917 : : {
8918 : : #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
8919 : 3 : struct bpf_prog *prog = env->prog;
8920 : 3 : struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
8921 : : int i, depth;
8922 : : #endif
8923 : : int err = 0;
8924 : :
8925 : 3 : if (env->prog->jit_requested &&
8926 : 0 : !bpf_prog_is_dev_bound(env->prog->aux)) {
8927 : 0 : err = jit_subprogs(env);
8928 : 0 : if (err == 0)
8929 : : return 0;
8930 : 0 : if (err == -EFAULT)
8931 : : return err;
8932 : : }
8933 : : #ifndef CONFIG_BPF_JIT_ALWAYS_ON
8934 : 3 : for (i = 0; i < prog->len; i++, insn++) {
8935 : 3 : if (insn->code != (BPF_JMP | BPF_CALL) ||
8936 : : insn->src_reg != BPF_PSEUDO_CALL)
8937 : 3 : continue;
8938 : 0 : depth = get_callee_stack_depth(env, insn, i);
8939 : 0 : if (depth < 0)
8940 : 0 : return depth;
8941 : 0 : bpf_patch_call_args(insn, depth);
8942 : : }
8943 : : err = 0;
8944 : : #endif
8945 : : return err;
8946 : : }
8947 : :
8948 : : /* fixup insn->imm field of bpf_call instructions
8949 : : * and inline eligible helpers as explicit sequence of BPF instructions
8950 : : *
8951 : : * this function is called after eBPF program passed verification
8952 : : */
8953 : 3 : static int fixup_bpf_calls(struct bpf_verifier_env *env)
8954 : : {
8955 : 3 : struct bpf_prog *prog = env->prog;
8956 : 3 : struct bpf_insn *insn = prog->insnsi;
8957 : : const struct bpf_func_proto *fn;
8958 : 3 : const int insn_cnt = prog->len;
8959 : : const struct bpf_map_ops *ops;
8960 : : struct bpf_insn_aux_data *aux;
8961 : : struct bpf_insn insn_buf[16];
8962 : : struct bpf_prog *new_prog;
8963 : : struct bpf_map *map_ptr;
8964 : : int i, cnt, delta = 0;
8965 : :
8966 : 3 : for (i = 0; i < insn_cnt; i++, insn++) {
8967 : 3 : if (insn->code == (BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X) ||
8968 : 3 : insn->code == (BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X) ||
8969 : 3 : insn->code == (BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X) ||
8970 : : insn->code == (BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X)) {
8971 : 0 : bool is64 = BPF_CLASS(insn->code) == BPF_ALU64;
8972 : 0 : struct bpf_insn mask_and_div[] = {
8973 : 0 : BPF_MOV32_REG(insn->src_reg, insn->src_reg),
8974 : : /* Rx div 0 -> 0 */
8975 : 0 : BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, insn->src_reg, 0, 2),
8976 : 0 : BPF_ALU32_REG(BPF_XOR, insn->dst_reg, insn->dst_reg),
8977 : : BPF_JMP_IMM(BPF_JA, 0, 0, 1),
8978 : : *insn,
8979 : : };
8980 : 0 : struct bpf_insn mask_and_mod[] = {
8981 : 0 : BPF_MOV32_REG(insn->src_reg, insn->src_reg),
8982 : : /* Rx mod 0 -> Rx */
8983 : 0 : BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, insn->src_reg, 0, 1),
8984 : : *insn,
8985 : : };
8986 : : struct bpf_insn *patchlet;
8987 : :
8988 : 0 : if (insn->code == (BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X) ||
8989 : : insn->code == (BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X)) {
8990 : 0 : patchlet = mask_and_div + (is64 ? 1 : 0);
8991 : 0 : cnt = ARRAY_SIZE(mask_and_div) - (is64 ? 1 : 0);
8992 : : } else {
8993 : 0 : patchlet = mask_and_mod + (is64 ? 1 : 0);
8994 : 0 : cnt = ARRAY_SIZE(mask_and_mod) - (is64 ? 1 : 0);
8995 : : }
8996 : :
8997 : 0 : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, patchlet, cnt);
8998 : 0 : if (!new_prog)
8999 : 0 : return -ENOMEM;
9000 : :
9001 : 0 : delta += cnt - 1;
9002 : 0 : env->prog = prog = new_prog;
9003 : 0 : insn = new_prog->insnsi + i + delta;
9004 : 0 : continue;
9005 : : }
9006 : :
9007 : 3 : if (BPF_CLASS(insn->code) == BPF_LD &&
9008 : 3 : (BPF_MODE(insn->code) == BPF_ABS ||
9009 : : BPF_MODE(insn->code) == BPF_IND)) {
9010 : 0 : cnt = env->ops->gen_ld_abs(insn, insn_buf);
9011 : 0 : if (cnt == 0 || cnt >= ARRAY_SIZE(insn_buf)) {
9012 : 0 : verbose(env, "bpf verifier is misconfigured\n");
9013 : 0 : return -EINVAL;
9014 : : }
9015 : :
9016 : 0 : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, insn_buf, cnt);
9017 : 0 : if (!new_prog)
9018 : : return -ENOMEM;
9019 : :
9020 : 0 : delta += cnt - 1;
9021 : 0 : env->prog = prog = new_prog;
9022 : 0 : insn = new_prog->insnsi + i + delta;
9023 : 0 : continue;
9024 : : }
9025 : :
9026 : 3 : if (insn->code == (BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X) ||
9027 : : insn->code == (BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X)) {
9028 : : const u8 code_add = BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X;
9029 : : const u8 code_sub = BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X;
9030 : : struct bpf_insn insn_buf[16];
9031 : : struct bpf_insn *patch = &insn_buf[0];
9032 : : bool issrc, isneg;
9033 : : u32 off_reg;
9034 : :
9035 : 0 : aux = &env->insn_aux_data[i + delta];
9036 : 0 : if (!aux->alu_state ||
9037 : : aux->alu_state == BPF_ALU_NON_POINTER)
9038 : 0 : continue;
9039 : :
9040 : 0 : isneg = aux->alu_state & BPF_ALU_NEG_VALUE;
9041 : 0 : issrc = (aux->alu_state & BPF_ALU_SANITIZE) ==
9042 : : BPF_ALU_SANITIZE_SRC;
9043 : :
9044 : 0 : off_reg = issrc ? insn->src_reg : insn->dst_reg;
9045 : 0 : if (isneg)
9046 : 0 : *patch++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MUL, off_reg, -1);
9047 : 0 : *patch++ = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_AX, aux->alu_limit - 1);
9048 : 0 : *patch++ = BPF_ALU64_REG(BPF_SUB, BPF_REG_AX, off_reg);
9049 : 0 : *patch++ = BPF_ALU64_REG(BPF_OR, BPF_REG_AX, off_reg);
9050 : 0 : *patch++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_NEG, BPF_REG_AX, 0);
9051 : 0 : *patch++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_ARSH, BPF_REG_AX, 63);
9052 : 0 : if (issrc) {
9053 : 0 : *patch++ = BPF_ALU64_REG(BPF_AND, BPF_REG_AX,
9054 : : off_reg);
9055 : 0 : insn->src_reg = BPF_REG_AX;
9056 : : } else {
9057 : 0 : *patch++ = BPF_ALU64_REG(BPF_AND, off_reg,
9058 : : BPF_REG_AX);
9059 : : }
9060 : 0 : if (isneg)
9061 : 0 : insn->code = insn->code == code_add ?
9062 : : code_sub : code_add;
9063 : 0 : *patch++ = *insn;
9064 : 0 : if (issrc && isneg)
9065 : 0 : *patch++ = BPF_ALU64_IMM(BPF_MUL, off_reg, -1);
9066 : 0 : cnt = patch - insn_buf;
9067 : :
9068 : 0 : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, insn_buf, cnt);
9069 : 0 : if (!new_prog)
9070 : 0 : return -ENOMEM;
9071 : :
9072 : 0 : delta += cnt - 1;
9073 : 0 : env->prog = prog = new_prog;
9074 : 0 : insn = new_prog->insnsi + i + delta;
9075 : 0 : continue;
9076 : : }
9077 : :
9078 : 3 : if (insn->code != (BPF_JMP | BPF_CALL))
9079 : 3 : continue;
9080 : 3 : if (insn->src_reg == BPF_PSEUDO_CALL)
9081 : 0 : continue;
9082 : :
9083 : 3 : if (insn->imm == BPF_FUNC_get_route_realm)
9084 : 0 : prog->dst_needed = 1;
9085 : 3 : if (insn->imm == BPF_FUNC_get_prandom_u32)
9086 : 0 : bpf_user_rnd_init_once();
9087 : 3 : if (insn->imm == BPF_FUNC_override_return)
9088 : 0 : prog->kprobe_override = 1;
9089 : 3 : if (insn->imm == BPF_FUNC_tail_call) {
9090 : : /* If we tail call into other programs, we
9091 : : * cannot make any assumptions since they can
9092 : : * be replaced dynamically during runtime in
9093 : : * the program array.
9094 : : */
9095 : 0 : prog->cb_access = 1;
9096 : 0 : env->prog->aux->stack_depth = MAX_BPF_STACK;
9097 : 0 : env->prog->aux->max_pkt_offset = MAX_PACKET_OFF;
9098 : :
9099 : : /* mark bpf_tail_call as different opcode to avoid
9100 : : * conditional branch in the interpeter for every normal
9101 : : * call and to prevent accidental JITing by JIT compiler
9102 : : * that doesn't support bpf_tail_call yet
9103 : : */
9104 : 0 : insn->imm = 0;
9105 : 0 : insn->code = BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL;
9106 : :
9107 : 0 : aux = &env->insn_aux_data[i + delta];
9108 : 0 : if (!bpf_map_ptr_unpriv(aux))
9109 : 0 : continue;
9110 : :
9111 : : /* instead of changing every JIT dealing with tail_call
9112 : : * emit two extra insns:
9113 : : * if (index >= max_entries) goto out;
9114 : : * index &= array->index_mask;
9115 : : * to avoid out-of-bounds cpu speculation
9116 : : */
9117 : 0 : if (bpf_map_ptr_poisoned(aux)) {
9118 : 0 : verbose(env, "tail_call abusing map_ptr\n");
9119 : 0 : return -EINVAL;
9120 : : }
9121 : :
9122 : 0 : map_ptr = BPF_MAP_PTR(aux->map_state);
9123 : 0 : insn_buf[0] = BPF_JMP_IMM(BPF_JGE, BPF_REG_3,
9124 : : map_ptr->max_entries, 2);
9125 : 0 : insn_buf[1] = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_3,
9126 : : container_of(map_ptr,
9127 : : struct bpf_array,
9128 : : map)->index_mask);
9129 : 0 : insn_buf[2] = *insn;
9130 : : cnt = 3;
9131 : 0 : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta, insn_buf, cnt);
9132 : 0 : if (!new_prog)
9133 : : return -ENOMEM;
9134 : :
9135 : 0 : delta += cnt - 1;
9136 : 0 : env->prog = prog = new_prog;
9137 : 0 : insn = new_prog->insnsi + i + delta;
9138 : 0 : continue;
9139 : : }
9140 : :
9141 : : /* BPF_EMIT_CALL() assumptions in some of the map_gen_lookup
9142 : : * and other inlining handlers are currently limited to 64 bit
9143 : : * only.
9144 : : */
9145 : : if (prog->jit_requested && BITS_PER_LONG == 64 &&
9146 : : (insn->imm == BPF_FUNC_map_lookup_elem ||
9147 : : insn->imm == BPF_FUNC_map_update_elem ||
9148 : : insn->imm == BPF_FUNC_map_delete_elem ||
9149 : : insn->imm == BPF_FUNC_map_push_elem ||
9150 : : insn->imm == BPF_FUNC_map_pop_elem ||
9151 : : insn->imm == BPF_FUNC_map_peek_elem)) {
9152 : : aux = &env->insn_aux_data[i + delta];
9153 : : if (bpf_map_ptr_poisoned(aux))
9154 : : goto patch_call_imm;
9155 : :
9156 : : map_ptr = BPF_MAP_PTR(aux->map_state);
9157 : : ops = map_ptr->ops;
9158 : : if (insn->imm == BPF_FUNC_map_lookup_elem &&
9159 : : ops->map_gen_lookup) {
9160 : : cnt = ops->map_gen_lookup(map_ptr, insn_buf);
9161 : : if (cnt == 0 || cnt >= ARRAY_SIZE(insn_buf)) {
9162 : : verbose(env, "bpf verifier is misconfigured\n");
9163 : : return -EINVAL;
9164 : : }
9165 : :
9166 : : new_prog = bpf_patch_insn_data(env, i + delta,
9167 : : insn_buf, cnt);
9168 : : if (!new_prog)
9169 : : return -ENOMEM;
9170 : :
9171 : : delta += cnt - 1;
9172 : : env->prog = prog = new_prog;
9173 : : insn = new_prog->insnsi + i + delta;
9174 : : continue;
9175 : : }
9176 : :
9177 : : BUILD_BUG_ON(!__same_type(ops->map_lookup_elem,
9178 : : (void *(*)(struct bpf_map *map, void *key))NULL));
9179 : : BUILD_BUG_ON(!__same_type(ops->map_delete_elem,
9180 : : (int (*)(struct bpf_map *map, void *key))NULL));
9181 : : BUILD_BUG_ON(!__same_type(ops->map_update_elem,
9182 : : (int (*)(struct bpf_map *map, void *key, void *value,
9183 : : u64 flags))NULL));
9184 : : BUILD_BUG_ON(!__same_type(ops->map_push_elem,
9185 : : (int (*)(struct bpf_map *map, void *value,
9186 : : u64 flags))NULL));
9187 : : BUILD_BUG_ON(!__same_type(ops->map_pop_elem,
9188 : : (int (*)(struct bpf_map *map, void *value))NULL));
9189 : : BUILD_BUG_ON(!__same_type(ops->map_peek_elem,
9190 : : (int (*)(struct bpf_map *map, void *value))NULL));
9191 : :
9192 : : switch (insn->imm) {
9193 : : case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
9194 : : insn->imm = BPF_CAST_CALL(ops->map_lookup_elem) -
9195 : : __bpf_call_base;
9196 : : continue;
9197 : : case BPF_FUNC_map_update_elem:
9198 : : insn->imm = BPF_CAST_CALL(ops->map_update_elem) -
9199 : : __bpf_call_base;
9200 : : continue;
9201 : : case BPF_FUNC_map_delete_elem:
9202 : : insn->imm = BPF_CAST_CALL(ops->map_delete_elem) -
9203 : : __bpf_call_base;
9204 : : continue;
9205 : : case BPF_FUNC_map_push_elem:
9206 : : insn->imm = BPF_CAST_CALL(ops->map_push_elem) -
9207 : : __bpf_call_base;
9208 : : continue;
9209 : : case BPF_FUNC_map_pop_elem:
9210 : : insn->imm = BPF_CAST_CALL(ops->map_pop_elem) -
9211 : : __bpf_call_base;
9212 : : continue;
9213 : : case BPF_FUNC_map_peek_elem:
9214 : : insn->imm = BPF_CAST_CALL(ops->map_peek_elem) -
9215 : : __bpf_call_base;
9216 : : continue;
9217 : : }
9218 : :
9219 : : goto patch_call_imm;
9220 : : }
9221 : :
9222 : : patch_call_imm:
9223 : 3 : fn = env->ops->get_func_proto(insn->imm, env->prog);
9224 : : /* all functions that have prototype and verifier allowed
9225 : : * programs to call them, must be real in-kernel functions
9226 : : */
9227 : 3 : if (!fn->func) {
9228 : 0 : verbose(env,
9229 : : "kernel subsystem misconfigured func %s#%d\n",
9230 : : func_id_name(insn->imm), insn->imm);
9231 : 0 : return -EFAULT;
9232 : : }
9233 : 3 : insn->imm = fn->func - __bpf_call_base;
9234 : : }
9235 : :
9236 : : return 0;
9237 : : }
9238 : :
9239 : 3 : static void free_states(struct bpf_verifier_env *env)
9240 : : {
9241 : : struct bpf_verifier_state_list *sl, *sln;
9242 : : int i;
9243 : :
9244 : 3 : sl = env->free_list;
9245 : 3 : while (sl) {
9246 : 0 : sln = sl->next;
9247 : 0 : free_verifier_state(&sl->state, false);
9248 : 0 : kfree(sl);
9249 : : sl = sln;
9250 : : }
9251 : :
9252 : 3 : if (!env->explored_states)
9253 : 3 : return;
9254 : :
9255 : 3 : for (i = 0; i < state_htab_size(env); i++) {
9256 : 3 : sl = env->explored_states[i];
9257 : :
9258 : 3 : while (sl) {
9259 : 3 : sln = sl->next;
9260 : 3 : free_verifier_state(&sl->state, false);
9261 : 3 : kfree(sl);
9262 : : sl = sln;
9263 : : }
9264 : : }
9265 : :
9266 : 3 : kvfree(env->explored_states);
9267 : : }
9268 : :
9269 : 3 : static void print_verification_stats(struct bpf_verifier_env *env)
9270 : : {
9271 : : int i;
9272 : :
9273 : 3 : if (env->log.level & BPF_LOG_STATS) {
9274 : 0 : verbose(env, "verification time %lld usec\n",
9275 : : div_u64(env->verification_time, 1000));
9276 : 0 : verbose(env, "stack depth ");
9277 : 0 : for (i = 0; i < env->subprog_cnt; i++) {
9278 : 0 : u32 depth = env->subprog_info[i].stack_depth;
9279 : :
9280 : 0 : verbose(env, "%d", depth);
9281 : 0 : if (i + 1 < env->subprog_cnt)
9282 : 0 : verbose(env, "+");
9283 : : }
9284 : 0 : verbose(env, "\n");
9285 : : }
9286 : 3 : verbose(env, "processed %d insns (limit %d) max_states_per_insn %d "
9287 : : "total_states %d peak_states %d mark_read %d\n",
9288 : : env->insn_processed, BPF_COMPLEXITY_LIMIT_INSNS,
9289 : : env->max_states_per_insn, env->total_states,
9290 : : env->peak_states, env->longest_mark_read_walk);
9291 : 3 : }
9292 : :
9293 : 3 : int bpf_check(struct bpf_prog **prog, union bpf_attr *attr,
9294 : : union bpf_attr __user *uattr)
9295 : : {
9296 : : u64 start_time = ktime_get_ns();
9297 : : struct bpf_verifier_env *env;
9298 : : struct bpf_verifier_log *log;
9299 : : int i, len, ret = -EINVAL;
9300 : : bool is_priv;
9301 : :
9302 : : /* no program is valid */
9303 : : if (ARRAY_SIZE(bpf_verifier_ops) == 0)
9304 : : return -EINVAL;
9305 : :
9306 : : /* 'struct bpf_verifier_env' can be global, but since it's not small,
9307 : : * allocate/free it every time bpf_check() is called
9308 : : */
9309 : 3 : env = kzalloc(sizeof(struct bpf_verifier_env), GFP_KERNEL);
9310 : 3 : if (!env)
9311 : : return -ENOMEM;
9312 : : log = &env->log;
9313 : :
9314 : 3 : len = (*prog)->len;
9315 : 3 : env->insn_aux_data =
9316 : 3 : vzalloc(array_size(sizeof(struct bpf_insn_aux_data), len));
9317 : : ret = -ENOMEM;
9318 : 3 : if (!env->insn_aux_data)
9319 : : goto err_free_env;
9320 : 3 : for (i = 0; i < len; i++)
9321 : 3 : env->insn_aux_data[i].orig_idx = i;
9322 : 3 : env->prog = *prog;
9323 : 3 : env->ops = bpf_verifier_ops[env->prog->type];
9324 : 3 : is_priv = capable(CAP_SYS_ADMIN);
9325 : :
9326 : : /* grab the mutex to protect few globals used by verifier */
9327 : 3 : if (!is_priv)
9328 : 0 : mutex_lock(&bpf_verifier_lock);
9329 : :
9330 : 3 : if (attr->log_level || attr->log_buf || attr->log_size) {
9331 : : /* user requested verbose verifier output
9332 : : * and supplied buffer to store the verification trace
9333 : : */
9334 : 0 : log->level = attr->log_level;
9335 : 0 : log->ubuf = (char __user *) (unsigned long) attr->log_buf;
9336 : 0 : log->len_total = attr->log_size;
9337 : :
9338 : : ret = -EINVAL;
9339 : : /* log attributes have to be sane */
9340 : 0 : if (log->len_total < 128 || log->len_total > UINT_MAX >> 2 ||
9341 : 0 : !log->level || !log->ubuf || log->level & ~BPF_LOG_MASK)
9342 : : goto err_unlock;
9343 : : }
9344 : :
9345 : 3 : env->strict_alignment = !!(attr->prog_flags & BPF_F_STRICT_ALIGNMENT);
9346 : : if (!IS_ENABLED(CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS))
9347 : : env->strict_alignment = true;
9348 : 3 : if (attr->prog_flags & BPF_F_ANY_ALIGNMENT)
9349 : 0 : env->strict_alignment = false;
9350 : :
9351 : 3 : env->allow_ptr_leaks = is_priv;
9352 : :
9353 : 3 : if (is_priv)
9354 : 3 : env->test_state_freq = attr->prog_flags & BPF_F_TEST_STATE_FREQ;
9355 : :
9356 : 3 : ret = replace_map_fd_with_map_ptr(env);
9357 : 3 : if (ret < 0)
9358 : : goto skip_full_check;
9359 : :
9360 : 3 : if (bpf_prog_is_dev_bound(env->prog->aux)) {
9361 : 0 : ret = bpf_prog_offload_verifier_prep(env->prog);
9362 : 0 : if (ret)
9363 : : goto skip_full_check;
9364 : : }
9365 : :
9366 : 3 : env->explored_states = kvcalloc(state_htab_size(env),
9367 : : sizeof(struct bpf_verifier_state_list *),
9368 : : GFP_USER);
9369 : : ret = -ENOMEM;
9370 : 3 : if (!env->explored_states)
9371 : : goto skip_full_check;
9372 : :
9373 : 3 : ret = check_subprogs(env);
9374 : 3 : if (ret < 0)
9375 : : goto skip_full_check;
9376 : :
9377 : 3 : ret = check_btf_info(env, attr, uattr);
9378 : 3 : if (ret < 0)
9379 : : goto skip_full_check;
9380 : :
9381 : 3 : ret = check_cfg(env);
9382 : 3 : if (ret < 0)
9383 : : goto skip_full_check;
9384 : :
9385 : 3 : ret = do_check(env);
9386 : 3 : if (env->cur_state) {
9387 : 3 : free_verifier_state(env->cur_state, true);
9388 : 3 : env->cur_state = NULL;
9389 : : }
9390 : :
9391 : 3 : if (ret == 0 && bpf_prog_is_dev_bound(env->prog->aux))
9392 : 0 : ret = bpf_prog_offload_finalize(env);
9393 : :
9394 : : skip_full_check:
9395 : 3 : while (!pop_stack(env, NULL, NULL));
9396 : 3 : free_states(env);
9397 : :
9398 : 3 : if (ret == 0)
9399 : 3 : ret = check_max_stack_depth(env);
9400 : :
9401 : : /* instruction rewrites happen after this point */
9402 : 3 : if (is_priv) {
9403 : 3 : if (ret == 0)
9404 : 3 : opt_hard_wire_dead_code_branches(env);
9405 : 3 : if (ret == 0)
9406 : 3 : ret = opt_remove_dead_code(env);
9407 : 3 : if (ret == 0)
9408 : 3 : ret = opt_remove_nops(env);
9409 : : } else {
9410 : 0 : if (ret == 0)
9411 : 0 : sanitize_dead_code(env);
9412 : : }
9413 : :
9414 : 3 : if (ret == 0)
9415 : : /* program is valid, convert *(u32*)(ctx + off) accesses */
9416 : 3 : ret = convert_ctx_accesses(env);
9417 : :
9418 : 3 : if (ret == 0)
9419 : 3 : ret = fixup_bpf_calls(env);
9420 : :
9421 : : /* do 32-bit optimization after insn patching has done so those patched
9422 : : * insns could be handled correctly.
9423 : : */
9424 : 3 : if (ret == 0 && !bpf_prog_is_dev_bound(env->prog->aux)) {
9425 : 3 : ret = opt_subreg_zext_lo32_rnd_hi32(env, attr);
9426 : 3 : env->prog->aux->verifier_zext = bpf_jit_needs_zext() ? !ret
9427 : 3 : : false;
9428 : : }
9429 : :
9430 : 3 : if (ret == 0)
9431 : 3 : ret = fixup_call_args(env);
9432 : :
9433 : 3 : env->verification_time = ktime_get_ns() - start_time;
9434 : 3 : print_verification_stats(env);
9435 : :
9436 : 3 : if (log->level && bpf_verifier_log_full(log))
9437 : : ret = -ENOSPC;
9438 : 3 : if (log->level && !log->ubuf) {
9439 : : ret = -EFAULT;
9440 : : goto err_release_maps;
9441 : : }
9442 : :
9443 : 3 : if (ret == 0 && env->used_map_cnt) {
9444 : : /* if program passed verifier, update used_maps in bpf_prog_info */
9445 : 3 : env->prog->aux->used_maps = kmalloc_array(env->used_map_cnt,
9446 : : sizeof(env->used_maps[0]),
9447 : : GFP_KERNEL);
9448 : :
9449 : 3 : if (!env->prog->aux->used_maps) {
9450 : : ret = -ENOMEM;
9451 : : goto err_release_maps;
9452 : : }
9453 : :
9454 : 3 : memcpy(env->prog->aux->used_maps, env->used_maps,
9455 : 3 : sizeof(env->used_maps[0]) * env->used_map_cnt);
9456 : 3 : env->prog->aux->used_map_cnt = env->used_map_cnt;
9457 : :
9458 : : /* program is valid. Convert pseudo bpf_ld_imm64 into generic
9459 : : * bpf_ld_imm64 instructions
9460 : : */
9461 : : convert_pseudo_ld_imm64(env);
9462 : : }
9463 : :
9464 : 3 : if (ret == 0)
9465 : 3 : adjust_btf_func(env);
9466 : :
9467 : : err_release_maps:
9468 : 3 : if (!env->prog->aux->used_maps)
9469 : : /* if we didn't copy map pointers into bpf_prog_info, release
9470 : : * them now. Otherwise free_used_maps() will release them.
9471 : : */
9472 : 3 : release_maps(env);
9473 : 3 : *prog = env->prog;
9474 : : err_unlock:
9475 : 3 : if (!is_priv)
9476 : 0 : mutex_unlock(&bpf_verifier_lock);
9477 : 3 : vfree(env->insn_aux_data);
9478 : : err_free_env:
9479 : 3 : kfree(env);
9480 : 3 : return ret;
9481 : : }
|
