]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/core/filter.c
09b2062eb5b83594291d6ab861b8c01765fd1dde
[karo-tx-linux.git] / net / core / filter.c
1 /*
2  * Linux Socket Filter - Kernel level socket filtering
3  *
4  * Based on the design of the Berkeley Packet Filter. The new
5  * internal format has been designed by PLUMgrid:
6  *
7  *      Copyright (c) 2011 - 2014 PLUMgrid, http://plumgrid.com
8  *
9  * Authors:
10  *
11  *      Jay Schulist <jschlst@samba.org>
12  *      Alexei Starovoitov <ast@plumgrid.com>
13  *      Daniel Borkmann <dborkman@redhat.com>
14  *
15  * This program is free software; you can redistribute it and/or
16  * modify it under the terms of the GNU General Public License
17  * as published by the Free Software Foundation; either version
18  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
19  *
20  * Andi Kleen - Fix a few bad bugs and races.
21  * Kris Katterjohn - Added many additional checks in bpf_check_classic()
22  */
23
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/types.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/fcntl.h>
28 #include <linux/socket.h>
29 #include <linux/in.h>
30 #include <linux/inet.h>
31 #include <linux/netdevice.h>
32 #include <linux/if_packet.h>
33 #include <linux/gfp.h>
34 #include <net/ip.h>
35 #include <net/protocol.h>
36 #include <net/netlink.h>
37 #include <linux/skbuff.h>
38 #include <net/sock.h>
39 #include <net/flow_dissector.h>
40 #include <linux/errno.h>
41 #include <linux/timer.h>
42 #include <asm/uaccess.h>
43 #include <asm/unaligned.h>
44 #include <linux/filter.h>
45 #include <linux/ratelimit.h>
46 #include <linux/seccomp.h>
47 #include <linux/if_vlan.h>
48 #include <linux/bpf.h>
49
50 /**
51  *      sk_filter - run a packet through a socket filter
52  *      @sk: sock associated with &sk_buff
53  *      @skb: buffer to filter
54  *
55  * Run the filter code and then cut skb->data to correct size returned by
56  * SK_RUN_FILTER. If pkt_len is 0 we toss packet. If skb->len is smaller
57  * than pkt_len we keep whole skb->data. This is the socket level
58  * wrapper to SK_RUN_FILTER. It returns 0 if the packet should
59  * be accepted or -EPERM if the packet should be tossed.
60  *
61  */
62 int sk_filter(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
63 {
64         int err;
65         struct sk_filter *filter;
66
67         /*
68          * If the skb was allocated from pfmemalloc reserves, only
69          * allow SOCK_MEMALLOC sockets to use it as this socket is
70          * helping free memory
71          */
72         if (skb_pfmemalloc(skb) && !sock_flag(sk, SOCK_MEMALLOC))
73                 return -ENOMEM;
74
75         err = security_sock_rcv_skb(sk, skb);
76         if (err)
77                 return err;
78
79         rcu_read_lock();
80         filter = rcu_dereference(sk->sk_filter);
81         if (filter) {
82                 unsigned int pkt_len = SK_RUN_FILTER(filter, skb);
83
84                 err = pkt_len ? pskb_trim(skb, pkt_len) : -EPERM;
85         }
86         rcu_read_unlock();
87
88         return err;
89 }
90 EXPORT_SYMBOL(sk_filter);
91
92 static u64 __skb_get_pay_offset(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
93 {
94         return skb_get_poff((struct sk_buff *)(unsigned long) ctx);
95 }
96
97 static u64 __skb_get_nlattr(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
98 {
99         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
100         struct nlattr *nla;
101
102         if (skb_is_nonlinear(skb))
103                 return 0;
104
105         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
106                 return 0;
107
108         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
109                 return 0;
110
111         nla = nla_find((struct nlattr *) &skb->data[a], skb->len - a, x);
112         if (nla)
113                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
114
115         return 0;
116 }
117
118 static u64 __skb_get_nlattr_nest(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
119 {
120         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
121         struct nlattr *nla;
122
123         if (skb_is_nonlinear(skb))
124                 return 0;
125
126         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
127                 return 0;
128
129         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
130                 return 0;
131
132         nla = (struct nlattr *) &skb->data[a];
133         if (nla->nla_len > skb->len - a)
134                 return 0;
135
136         nla = nla_find_nested(nla, x);
137         if (nla)
138                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
139
140         return 0;
141 }
142
143 static u64 __get_raw_cpu_id(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
144 {
145         return raw_smp_processor_id();
146 }
147
148 /* note that this only generates 32-bit random numbers */
149 static u64 __get_random_u32(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
150 {
151         return prandom_u32();
152 }
153
154 static u32 convert_skb_access(int skb_field, int dst_reg, int src_reg,
155                               struct bpf_insn *insn_buf)
156 {
157         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
158
159         switch (skb_field) {
160         case SKF_AD_MARK:
161                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
162
163                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
164                                       offsetof(struct sk_buff, mark));
165                 break;
166
167         case SKF_AD_PKTTYPE:
168                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_B, dst_reg, src_reg, PKT_TYPE_OFFSET());
169                 *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg, PKT_TYPE_MAX);
170 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
171                 *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, dst_reg, 5);
172 #endif
173                 break;
174
175         case SKF_AD_QUEUE:
176                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, queue_mapping) != 2);
177
178                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
179                                       offsetof(struct sk_buff, queue_mapping));
180                 break;
181
182         case SKF_AD_VLAN_TAG:
183         case SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
184                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_tci) != 2);
185                 BUILD_BUG_ON(VLAN_TAG_PRESENT != 0x1000);
186
187                 /* dst_reg = *(u16 *) (src_reg + offsetof(vlan_tci)) */
188                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
189                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_tci));
190                 if (skb_field == SKF_AD_VLAN_TAG) {
191                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg,
192                                                 ~VLAN_TAG_PRESENT);
193                 } else {
194                         /* dst_reg >>= 12 */
195                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, dst_reg, 12);
196                         /* dst_reg &= 1 */
197                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, dst_reg, 1);
198                 }
199                 break;
200         }
201
202         return insn - insn_buf;
203 }
204
205 static bool convert_bpf_extensions(struct sock_filter *fp,
206                                    struct bpf_insn **insnp)
207 {
208         struct bpf_insn *insn = *insnp;
209         u32 cnt;
210
211         switch (fp->k) {
212         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PROTOCOL:
213                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
214
215                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(protocol)) */
216                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
217                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
218                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
219                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
220                 break;
221
222         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PKTTYPE:
223                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
224                 insn += cnt - 1;
225                 break;
226
227         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX:
228         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_HATYPE:
229                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
230                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, type) != 2);
231                 BUILD_BUG_ON(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)) < 0);
232
233                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
234                                       BPF_REG_TMP, BPF_REG_CTX,
235                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
236                 /* if (tmp != 0) goto pc + 1 */
237                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_TMP, 0, 1);
238                 *insn++ = BPF_EXIT_INSN();
239                 if (fp->k == SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX)
240                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
241                                             offsetof(struct net_device, ifindex));
242                 else
243                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
244                                             offsetof(struct net_device, type));
245                 break;
246
247         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_MARK:
248                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_MARK, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
249                 insn += cnt - 1;
250                 break;
251
252         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RXHASH:
253                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
254
255                 *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
256                                     offsetof(struct sk_buff, hash));
257                 break;
258
259         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_QUEUE:
260                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
261                 insn += cnt - 1;
262                 break;
263
264         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG:
265                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
266                                          BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
267                 insn += cnt - 1;
268                 break;
269
270         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
271                 cnt = convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
272                                          BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, insn);
273                 insn += cnt - 1;
274                 break;
275
276         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TPID:
277                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
278
279                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(vlan_proto)) */
280                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
281                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
282                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
283                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
284                 break;
285
286         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
287         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
288         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
289         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
290         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
291                 /* arg1 = CTX */
292                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG1, BPF_REG_CTX);
293                 /* arg2 = A */
294                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG2, BPF_REG_A);
295                 /* arg3 = X */
296                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG3, BPF_REG_X);
297                 /* Emit call(arg1=CTX, arg2=A, arg3=X) */
298                 switch (fp->k) {
299                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
300                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_pay_offset);
301                         break;
302                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
303                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr);
304                         break;
305                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
306                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr_nest);
307                         break;
308                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
309                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__get_raw_cpu_id);
310                         break;
311                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
312                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__get_random_u32);
313                         break;
314                 }
315                 break;
316
317         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_ALU_XOR_X:
318                 /* A ^= X */
319                 *insn = BPF_ALU32_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_X);
320                 break;
321
322         default:
323                 /* This is just a dummy call to avoid letting the compiler
324                  * evict __bpf_call_base() as an optimization. Placed here
325                  * where no-one bothers.
326                  */
327                 BUG_ON(__bpf_call_base(0, 0, 0, 0, 0) != 0);
328                 return false;
329         }
330
331         *insnp = insn;
332         return true;
333 }
334
335 /**
336  *      bpf_convert_filter - convert filter program
337  *      @prog: the user passed filter program
338  *      @len: the length of the user passed filter program
339  *      @new_prog: buffer where converted program will be stored
340  *      @new_len: pointer to store length of converted program
341  *
342  * Remap 'sock_filter' style BPF instruction set to 'sock_filter_ext' style.
343  * Conversion workflow:
344  *
345  * 1) First pass for calculating the new program length:
346  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len)
347  *
348  * 2) 2nd pass to remap in two passes: 1st pass finds new
349  *    jump offsets, 2nd pass remapping:
350  *   new_prog = kmalloc(sizeof(struct bpf_insn) * new_len);
351  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, new_prog, &new_len);
352  *
353  * User BPF's register A is mapped to our BPF register 6, user BPF
354  * register X is mapped to BPF register 7; frame pointer is always
355  * register 10; Context 'void *ctx' is stored in register 1, that is,
356  * for socket filters: ctx == 'struct sk_buff *', for seccomp:
357  * ctx == 'struct seccomp_data *'.
358  */
359 static int bpf_convert_filter(struct sock_filter *prog, int len,
360                               struct bpf_insn *new_prog, int *new_len)
361 {
362         int new_flen = 0, pass = 0, target, i;
363         struct bpf_insn *new_insn;
364         struct sock_filter *fp;
365         int *addrs = NULL;
366         u8 bpf_src;
367
368         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS * sizeof(u32) > MAX_BPF_STACK);
369         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_FP + 1 != MAX_BPF_REG);
370
371         if (len <= 0 || len > BPF_MAXINSNS)
372                 return -EINVAL;
373
374         if (new_prog) {
375                 addrs = kcalloc(len, sizeof(*addrs),
376                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
377                 if (!addrs)
378                         return -ENOMEM;
379         }
380
381 do_pass:
382         new_insn = new_prog;
383         fp = prog;
384
385         if (new_insn)
386                 *new_insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_CTX, BPF_REG_ARG1);
387         new_insn++;
388
389         for (i = 0; i < len; fp++, i++) {
390                 struct bpf_insn tmp_insns[6] = { };
391                 struct bpf_insn *insn = tmp_insns;
392
393                 if (addrs)
394                         addrs[i] = new_insn - new_prog;
395
396                 switch (fp->code) {
397                 /* All arithmetic insns and skb loads map as-is. */
398                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
399                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
400                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
401                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
402                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
403                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
404                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
405                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
406                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
407                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
408                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
409                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
410                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
411                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
412                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
413                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
414                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
415                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
416                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
417                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
418                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
419                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
420                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
421                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
422                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
423                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
424                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
425                         /* Check for overloaded BPF extension and
426                          * directly convert it if found, otherwise
427                          * just move on with mapping.
428                          */
429                         if (BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD &&
430                             BPF_MODE(fp->code) == BPF_ABS &&
431                             convert_bpf_extensions(fp, &insn))
432                                 break;
433
434                         *insn = BPF_RAW_INSN(fp->code, BPF_REG_A, BPF_REG_X, 0, fp->k);
435                         break;
436
437                 /* Jump transformation cannot use BPF block macros
438                  * everywhere as offset calculation and target updates
439                  * require a bit more work than the rest, i.e. jump
440                  * opcodes map as-is, but offsets need adjustment.
441                  */
442
443 #define BPF_EMIT_JMP                                                    \
444         do {                                                            \
445                 if (target >= len || target < 0)                        \
446                         goto err;                                       \
447                 insn->off = addrs ? addrs[target] - addrs[i] - 1 : 0;   \
448                 /* Adjust pc relative offset for 2nd or 3rd insn. */    \
449                 insn->off -= insn - tmp_insns;                          \
450         } while (0)
451
452                 case BPF_JMP | BPF_JA:
453                         target = i + fp->k + 1;
454                         insn->code = fp->code;
455                         BPF_EMIT_JMP;
456                         break;
457
458                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
459                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
460                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
461                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
462                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
463                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
464                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
465                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
466                         if (BPF_SRC(fp->code) == BPF_K && (int) fp->k < 0) {
467                                 /* BPF immediates are signed, zero extend
468                                  * immediate into tmp register and use it
469                                  * in compare insn.
470                                  */
471                                 *insn++ = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_TMP, fp->k);
472
473                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
474                                 insn->src_reg = BPF_REG_TMP;
475                                 bpf_src = BPF_X;
476                         } else {
477                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
478                                 insn->src_reg = BPF_REG_X;
479                                 insn->imm = fp->k;
480                                 bpf_src = BPF_SRC(fp->code);
481                         }
482
483                         /* Common case where 'jump_false' is next insn. */
484                         if (fp->jf == 0) {
485                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
486                                 target = i + fp->jt + 1;
487                                 BPF_EMIT_JMP;
488                                 break;
489                         }
490
491                         /* Convert JEQ into JNE when 'jump_true' is next insn. */
492                         if (fp->jt == 0 && BPF_OP(fp->code) == BPF_JEQ) {
493                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_JNE | bpf_src;
494                                 target = i + fp->jf + 1;
495                                 BPF_EMIT_JMP;
496                                 break;
497                         }
498
499                         /* Other jumps are mapped into two insns: Jxx and JA. */
500                         target = i + fp->jt + 1;
501                         insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
502                         BPF_EMIT_JMP;
503                         insn++;
504
505                         insn->code = BPF_JMP | BPF_JA;
506                         target = i + fp->jf + 1;
507                         BPF_EMIT_JMP;
508                         break;
509
510                 /* ldxb 4 * ([14] & 0xf) is remaped into 6 insns. */
511                 case BPF_LDX | BPF_MSH | BPF_B:
512                         /* tmp = A */
513                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_TMP, BPF_REG_A);
514                         /* A = BPF_R0 = *(u8 *) (skb->data + K) */
515                         *insn++ = BPF_LD_ABS(BPF_B, fp->k);
516                         /* A &= 0xf */
517                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A, 0xf);
518                         /* A <<= 2 */
519                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_A, 2);
520                         /* X = A */
521                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
522                         /* A = tmp */
523                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_TMP);
524                         break;
525
526                 /* RET_K, RET_A are remaped into 2 insns. */
527                 case BPF_RET | BPF_A:
528                 case BPF_RET | BPF_K:
529                         *insn++ = BPF_MOV32_RAW(BPF_RVAL(fp->code) == BPF_K ?
530                                                 BPF_K : BPF_X, BPF_REG_0,
531                                                 BPF_REG_A, fp->k);
532                         *insn = BPF_EXIT_INSN();
533                         break;
534
535                 /* Store to stack. */
536                 case BPF_ST:
537                 case BPF_STX:
538                         *insn = BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_FP, BPF_CLASS(fp->code) ==
539                                             BPF_ST ? BPF_REG_A : BPF_REG_X,
540                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
541                         break;
542
543                 /* Load from stack. */
544                 case BPF_LD | BPF_MEM:
545                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
546                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD  ?
547                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_FP,
548                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
549                         break;
550
551                 /* A = K or X = K */
552                 case BPF_LD | BPF_IMM:
553                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
554                         *insn = BPF_MOV32_IMM(BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
555                                               BPF_REG_A : BPF_REG_X, fp->k);
556                         break;
557
558                 /* X = A */
559                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
560                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
561                         break;
562
563                 /* A = X */
564                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
565                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_X);
566                         break;
567
568                 /* A = skb->len or X = skb->len */
569                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
570                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
571                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
572                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_CTX,
573                                             offsetof(struct sk_buff, len));
574                         break;
575
576                 /* Access seccomp_data fields. */
577                 case BPF_LDX | BPF_ABS | BPF_W:
578                         /* A = *(u32 *) (ctx + K) */
579                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, fp->k);
580                         break;
581
582                 /* Unknown instruction. */
583                 default:
584                         goto err;
585                 }
586
587                 insn++;
588                 if (new_prog)
589                         memcpy(new_insn, tmp_insns,
590                                sizeof(*insn) * (insn - tmp_insns));
591                 new_insn += insn - tmp_insns;
592         }
593
594         if (!new_prog) {
595                 /* Only calculating new length. */
596                 *new_len = new_insn - new_prog;
597                 return 0;
598         }
599
600         pass++;
601         if (new_flen != new_insn - new_prog) {
602                 new_flen = new_insn - new_prog;
603                 if (pass > 2)
604                         goto err;
605                 goto do_pass;
606         }
607
608         kfree(addrs);
609         BUG_ON(*new_len != new_flen);
610         return 0;
611 err:
612         kfree(addrs);
613         return -EINVAL;
614 }
615
616 /* Security:
617  *
618  * As we dont want to clear mem[] array for each packet going through
619  * __bpf_prog_run(), we check that filter loaded by user never try to read
620  * a cell if not previously written, and we check all branches to be sure
621  * a malicious user doesn't try to abuse us.
622  */
623 static int check_load_and_stores(const struct sock_filter *filter, int flen)
624 {
625         u16 *masks, memvalid = 0; /* One bit per cell, 16 cells */
626         int pc, ret = 0;
627
628         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS > 16);
629
630         masks = kmalloc_array(flen, sizeof(*masks), GFP_KERNEL);
631         if (!masks)
632                 return -ENOMEM;
633
634         memset(masks, 0xff, flen * sizeof(*masks));
635
636         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
637                 memvalid &= masks[pc];
638
639                 switch (filter[pc].code) {
640                 case BPF_ST:
641                 case BPF_STX:
642                         memvalid |= (1 << filter[pc].k);
643                         break;
644                 case BPF_LD | BPF_MEM:
645                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
646                         if (!(memvalid & (1 << filter[pc].k))) {
647                                 ret = -EINVAL;
648                                 goto error;
649                         }
650                         break;
651                 case BPF_JMP | BPF_JA:
652                         /* A jump must set masks on target */
653                         masks[pc + 1 + filter[pc].k] &= memvalid;
654                         memvalid = ~0;
655                         break;
656                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
657                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
658                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
659                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
660                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
661                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
662                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
663                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
664                         /* A jump must set masks on targets */
665                         masks[pc + 1 + filter[pc].jt] &= memvalid;
666                         masks[pc + 1 + filter[pc].jf] &= memvalid;
667                         memvalid = ~0;
668                         break;
669                 }
670         }
671 error:
672         kfree(masks);
673         return ret;
674 }
675
676 static bool chk_code_allowed(u16 code_to_probe)
677 {
678         static const bool codes[] = {
679                 /* 32 bit ALU operations */
680                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] = true,
681                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] = true,
682                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] = true,
683                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] = true,
684                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K] = true,
685                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X] = true,
686                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K] = true,
687                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X] = true,
688                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K] = true,
689                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X] = true,
690                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] = true,
691                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] = true,
692                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] = true,
693                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] = true,
694                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] = true,
695                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] = true,
696                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] = true,
697                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X] = true,
698                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K] = true,
699                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X] = true,
700                 [BPF_ALU | BPF_NEG] = true,
701                 /* Load instructions */
702                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS] = true,
703                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS] = true,
704                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS] = true,
705                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN] = true,
706                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_IND] = true,
707                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_IND] = true,
708                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_IND] = true,
709                 [BPF_LD | BPF_IMM] = true,
710                 [BPF_LD | BPF_MEM] = true,
711                 [BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN] = true,
712                 [BPF_LDX | BPF_B | BPF_MSH] = true,
713                 [BPF_LDX | BPF_IMM] = true,
714                 [BPF_LDX | BPF_MEM] = true,
715                 /* Store instructions */
716                 [BPF_ST] = true,
717                 [BPF_STX] = true,
718                 /* Misc instructions */
719                 [BPF_MISC | BPF_TAX] = true,
720                 [BPF_MISC | BPF_TXA] = true,
721                 /* Return instructions */
722                 [BPF_RET | BPF_K] = true,
723                 [BPF_RET | BPF_A] = true,
724                 /* Jump instructions */
725                 [BPF_JMP | BPF_JA] = true,
726                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] = true,
727                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] = true,
728                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] = true,
729                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] = true,
730                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] = true,
731                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] = true,
732                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] = true,
733                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] = true,
734         };
735
736         if (code_to_probe >= ARRAY_SIZE(codes))
737                 return false;
738
739         return codes[code_to_probe];
740 }
741
742 /**
743  *      bpf_check_classic - verify socket filter code
744  *      @filter: filter to verify
745  *      @flen: length of filter
746  *
747  * Check the user's filter code. If we let some ugly
748  * filter code slip through kaboom! The filter must contain
749  * no references or jumps that are out of range, no illegal
750  * instructions, and must end with a RET instruction.
751  *
752  * All jumps are forward as they are not signed.
753  *
754  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
755  */
756 static int bpf_check_classic(const struct sock_filter *filter,
757                              unsigned int flen)
758 {
759         bool anc_found;
760         int pc;
761
762         if (flen == 0 || flen > BPF_MAXINSNS)
763                 return -EINVAL;
764
765         /* Check the filter code now */
766         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
767                 const struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
768
769                 /* May we actually operate on this code? */
770                 if (!chk_code_allowed(ftest->code))
771                         return -EINVAL;
772
773                 /* Some instructions need special checks */
774                 switch (ftest->code) {
775                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
776                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
777                         /* Check for division by zero */
778                         if (ftest->k == 0)
779                                 return -EINVAL;
780                         break;
781                 case BPF_LD | BPF_MEM:
782                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
783                 case BPF_ST:
784                 case BPF_STX:
785                         /* Check for invalid memory addresses */
786                         if (ftest->k >= BPF_MEMWORDS)
787                                 return -EINVAL;
788                         break;
789                 case BPF_JMP | BPF_JA:
790                         /* Note, the large ftest->k might cause loops.
791                          * Compare this with conditional jumps below,
792                          * where offsets are limited. --ANK (981016)
793                          */
794                         if (ftest->k >= (unsigned int)(flen - pc - 1))
795                                 return -EINVAL;
796                         break;
797                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
798                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
799                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
800                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
801                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
802                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
803                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
804                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
805                         /* Both conditionals must be safe */
806                         if (pc + ftest->jt + 1 >= flen ||
807                             pc + ftest->jf + 1 >= flen)
808                                 return -EINVAL;
809                         break;
810                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
811                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
812                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
813                         anc_found = false;
814                         if (bpf_anc_helper(ftest) & BPF_ANC)
815                                 anc_found = true;
816                         /* Ancillary operation unknown or unsupported */
817                         if (anc_found == false && ftest->k >= SKF_AD_OFF)
818                                 return -EINVAL;
819                 }
820         }
821
822         /* Last instruction must be a RET code */
823         switch (filter[flen - 1].code) {
824         case BPF_RET | BPF_K:
825         case BPF_RET | BPF_A:
826                 return check_load_and_stores(filter, flen);
827         }
828
829         return -EINVAL;
830 }
831
832 static int bpf_prog_store_orig_filter(struct bpf_prog *fp,
833                                       const struct sock_fprog *fprog)
834 {
835         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
836         struct sock_fprog_kern *fkprog;
837
838         fp->orig_prog = kmalloc(sizeof(*fkprog), GFP_KERNEL);
839         if (!fp->orig_prog)
840                 return -ENOMEM;
841
842         fkprog = fp->orig_prog;
843         fkprog->len = fprog->len;
844
845         fkprog->filter = kmemdup(fp->insns, fsize,
846                                  GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
847         if (!fkprog->filter) {
848                 kfree(fp->orig_prog);
849                 return -ENOMEM;
850         }
851
852         return 0;
853 }
854
855 static void bpf_release_orig_filter(struct bpf_prog *fp)
856 {
857         struct sock_fprog_kern *fprog = fp->orig_prog;
858
859         if (fprog) {
860                 kfree(fprog->filter);
861                 kfree(fprog);
862         }
863 }
864
865 static void __bpf_prog_release(struct bpf_prog *prog)
866 {
867         if (prog->type == BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
868                 bpf_prog_put(prog);
869         } else {
870                 bpf_release_orig_filter(prog);
871                 bpf_prog_free(prog);
872         }
873 }
874
875 static void __sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
876 {
877         __bpf_prog_release(fp->prog);
878         kfree(fp);
879 }
880
881 /**
882  *      sk_filter_release_rcu - Release a socket filter by rcu_head
883  *      @rcu: rcu_head that contains the sk_filter to free
884  */
885 static void sk_filter_release_rcu(struct rcu_head *rcu)
886 {
887         struct sk_filter *fp = container_of(rcu, struct sk_filter, rcu);
888
889         __sk_filter_release(fp);
890 }
891
892 /**
893  *      sk_filter_release - release a socket filter
894  *      @fp: filter to remove
895  *
896  *      Remove a filter from a socket and release its resources.
897  */
898 static void sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
899 {
900         if (atomic_dec_and_test(&fp->refcnt))
901                 call_rcu(&fp->rcu, sk_filter_release_rcu);
902 }
903
904 void sk_filter_uncharge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
905 {
906         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
907
908         atomic_sub(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
909         sk_filter_release(fp);
910 }
911
912 /* try to charge the socket memory if there is space available
913  * return true on success
914  */
915 bool sk_filter_charge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
916 {
917         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
918
919         /* same check as in sock_kmalloc() */
920         if (filter_size <= sysctl_optmem_max &&
921             atomic_read(&sk->sk_omem_alloc) + filter_size < sysctl_optmem_max) {
922                 atomic_inc(&fp->refcnt);
923                 atomic_add(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
924                 return true;
925         }
926         return false;
927 }
928
929 static struct bpf_prog *bpf_migrate_filter(struct bpf_prog *fp)
930 {
931         struct sock_filter *old_prog;
932         struct bpf_prog *old_fp;
933         int err, new_len, old_len = fp->len;
934
935         /* We are free to overwrite insns et al right here as it
936          * won't be used at this point in time anymore internally
937          * after the migration to the internal BPF instruction
938          * representation.
939          */
940         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct sock_filter) !=
941                      sizeof(struct bpf_insn));
942
943         /* Conversion cannot happen on overlapping memory areas,
944          * so we need to keep the user BPF around until the 2nd
945          * pass. At this time, the user BPF is stored in fp->insns.
946          */
947         old_prog = kmemdup(fp->insns, old_len * sizeof(struct sock_filter),
948                            GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
949         if (!old_prog) {
950                 err = -ENOMEM;
951                 goto out_err;
952         }
953
954         /* 1st pass: calculate the new program length. */
955         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len);
956         if (err)
957                 goto out_err_free;
958
959         /* Expand fp for appending the new filter representation. */
960         old_fp = fp;
961         fp = bpf_prog_realloc(old_fp, bpf_prog_size(new_len), 0);
962         if (!fp) {
963                 /* The old_fp is still around in case we couldn't
964                  * allocate new memory, so uncharge on that one.
965                  */
966                 fp = old_fp;
967                 err = -ENOMEM;
968                 goto out_err_free;
969         }
970
971         fp->len = new_len;
972
973         /* 2nd pass: remap sock_filter insns into bpf_insn insns. */
974         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, fp->insnsi, &new_len);
975         if (err)
976                 /* 2nd bpf_convert_filter() can fail only if it fails
977                  * to allocate memory, remapping must succeed. Note,
978                  * that at this time old_fp has already been released
979                  * by krealloc().
980                  */
981                 goto out_err_free;
982
983         bpf_prog_select_runtime(fp);
984
985         kfree(old_prog);
986         return fp;
987
988 out_err_free:
989         kfree(old_prog);
990 out_err:
991         __bpf_prog_release(fp);
992         return ERR_PTR(err);
993 }
994
995 static struct bpf_prog *bpf_prepare_filter(struct bpf_prog *fp,
996                                            bpf_aux_classic_check_t trans)
997 {
998         int err;
999
1000         fp->bpf_func = NULL;
1001         fp->jited = false;
1002
1003         err = bpf_check_classic(fp->insns, fp->len);
1004         if (err) {
1005                 __bpf_prog_release(fp);
1006                 return ERR_PTR(err);
1007         }
1008
1009         /* There might be additional checks and transformations
1010          * needed on classic filters, f.e. in case of seccomp.
1011          */
1012         if (trans) {
1013                 err = trans(fp->insns, fp->len);
1014                 if (err) {
1015                         __bpf_prog_release(fp);
1016                         return ERR_PTR(err);
1017                 }
1018         }
1019
1020         /* Probe if we can JIT compile the filter and if so, do
1021          * the compilation of the filter.
1022          */
1023         bpf_jit_compile(fp);
1024
1025         /* JIT compiler couldn't process this filter, so do the
1026          * internal BPF translation for the optimized interpreter.
1027          */
1028         if (!fp->jited)
1029                 fp = bpf_migrate_filter(fp);
1030
1031         return fp;
1032 }
1033
1034 /**
1035  *      bpf_prog_create - create an unattached filter
1036  *      @pfp: the unattached filter that is created
1037  *      @fprog: the filter program
1038  *
1039  * Create a filter independent of any socket. We first run some
1040  * sanity checks on it to make sure it does not explode on us later.
1041  * If an error occurs or there is insufficient memory for the filter
1042  * a negative errno code is returned. On success the return is zero.
1043  */
1044 int bpf_prog_create(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog_kern *fprog)
1045 {
1046         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1047         struct bpf_prog *fp;
1048
1049         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1050         if (fprog->filter == NULL)
1051                 return -EINVAL;
1052
1053         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1054         if (!fp)
1055                 return -ENOMEM;
1056
1057         memcpy(fp->insns, fprog->filter, fsize);
1058
1059         fp->len = fprog->len;
1060         /* Since unattached filters are not copied back to user
1061          * space through sk_get_filter(), we do not need to hold
1062          * a copy here, and can spare us the work.
1063          */
1064         fp->orig_prog = NULL;
1065
1066         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1067          * memory in case something goes wrong.
1068          */
1069         fp = bpf_prepare_filter(fp, NULL);
1070         if (IS_ERR(fp))
1071                 return PTR_ERR(fp);
1072
1073         *pfp = fp;
1074         return 0;
1075 }
1076 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create);
1077
1078 /**
1079  *      bpf_prog_create_from_user - create an unattached filter from user buffer
1080  *      @pfp: the unattached filter that is created
1081  *      @fprog: the filter program
1082  *      @trans: post-classic verifier transformation handler
1083  *
1084  * This function effectively does the same as bpf_prog_create(), only
1085  * that it builds up its insns buffer from user space provided buffer.
1086  * It also allows for passing a bpf_aux_classic_check_t handler.
1087  */
1088 int bpf_prog_create_from_user(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog *fprog,
1089                               bpf_aux_classic_check_t trans)
1090 {
1091         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1092         struct bpf_prog *fp;
1093
1094         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1095         if (fprog->filter == NULL)
1096                 return -EINVAL;
1097
1098         fp = bpf_prog_alloc(bpf_prog_size(fprog->len), 0);
1099         if (!fp)
1100                 return -ENOMEM;
1101
1102         if (copy_from_user(fp->insns, fprog->filter, fsize)) {
1103                 __bpf_prog_free(fp);
1104                 return -EFAULT;
1105         }
1106
1107         fp->len = fprog->len;
1108         /* Since unattached filters are not copied back to user
1109          * space through sk_get_filter(), we do not need to hold
1110          * a copy here, and can spare us the work.
1111          */
1112         fp->orig_prog = NULL;
1113
1114         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1115          * memory in case something goes wrong.
1116          */
1117         fp = bpf_prepare_filter(fp, trans);
1118         if (IS_ERR(fp))
1119                 return PTR_ERR(fp);
1120
1121         *pfp = fp;
1122         return 0;
1123 }
1124
1125 void bpf_prog_destroy(struct bpf_prog *fp)
1126 {
1127         __bpf_prog_release(fp);
1128 }
1129 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_destroy);
1130
1131 static int __sk_attach_prog(struct bpf_prog *prog, struct sock *sk)
1132 {
1133         struct sk_filter *fp, *old_fp;
1134
1135         fp = kmalloc(sizeof(*fp), GFP_KERNEL);
1136         if (!fp)
1137                 return -ENOMEM;
1138
1139         fp->prog = prog;
1140         atomic_set(&fp->refcnt, 0);
1141
1142         if (!sk_filter_charge(sk, fp)) {
1143                 kfree(fp);
1144                 return -ENOMEM;
1145         }
1146
1147         old_fp = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1148                                            sock_owned_by_user(sk));
1149         rcu_assign_pointer(sk->sk_filter, fp);
1150
1151         if (old_fp)
1152                 sk_filter_uncharge(sk, old_fp);
1153
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 /**
1158  *      sk_attach_filter - attach a socket filter
1159  *      @fprog: the filter program
1160  *      @sk: the socket to use
1161  *
1162  * Attach the user's filter code. We first run some sanity checks on
1163  * it to make sure it does not explode on us later. If an error
1164  * occurs or there is insufficient memory for the filter a negative
1165  * errno code is returned. On success the return is zero.
1166  */
1167 int sk_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1168 {
1169         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1170         unsigned int bpf_fsize = bpf_prog_size(fprog->len);
1171         struct bpf_prog *prog;
1172         int err;
1173
1174         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1175                 return -EPERM;
1176
1177         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1178         if (fprog->filter == NULL)
1179                 return -EINVAL;
1180
1181         prog = bpf_prog_alloc(bpf_fsize, 0);
1182         if (!prog)
1183                 return -ENOMEM;
1184
1185         if (copy_from_user(prog->insns, fprog->filter, fsize)) {
1186                 __bpf_prog_free(prog);
1187                 return -EFAULT;
1188         }
1189
1190         prog->len = fprog->len;
1191
1192         err = bpf_prog_store_orig_filter(prog, fprog);
1193         if (err) {
1194                 __bpf_prog_free(prog);
1195                 return -ENOMEM;
1196         }
1197
1198         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1199          * memory in case something goes wrong.
1200          */
1201         prog = bpf_prepare_filter(prog, NULL);
1202         if (IS_ERR(prog))
1203                 return PTR_ERR(prog);
1204
1205         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1206         if (err < 0) {
1207                 __bpf_prog_release(prog);
1208                 return err;
1209         }
1210
1211         return 0;
1212 }
1213 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_attach_filter);
1214
1215 int sk_attach_bpf(u32 ufd, struct sock *sk)
1216 {
1217         struct bpf_prog *prog;
1218         int err;
1219
1220         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1221                 return -EPERM;
1222
1223         prog = bpf_prog_get(ufd);
1224         if (IS_ERR(prog))
1225                 return PTR_ERR(prog);
1226
1227         if (prog->type != BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER) {
1228                 bpf_prog_put(prog);
1229                 return -EINVAL;
1230         }
1231
1232         err = __sk_attach_prog(prog, sk);
1233         if (err < 0) {
1234                 bpf_prog_put(prog);
1235                 return err;
1236         }
1237
1238         return 0;
1239 }
1240
1241 /**
1242  *      bpf_skb_clone_not_writable - is the header of a clone not writable
1243  *      @skb: buffer to check
1244  *      @len: length up to which to write, can be negative
1245  *
1246  *      Returns true if modifying the header part of the cloned buffer
1247  *      does require the data to be copied. I.e. this version works with
1248  *      negative lengths needed for eBPF case!
1249  */
1250 static bool bpf_skb_clone_unwritable(const struct sk_buff *skb, int len)
1251 {
1252         return skb_header_cloned(skb) ||
1253                (int) skb_headroom(skb) + len > skb->hdr_len;
1254 }
1255
1256 #define BPF_RECOMPUTE_CSUM(flags)       ((flags) & 1)
1257
1258 static u64 bpf_skb_store_bytes(u64 r1, u64 r2, u64 r3, u64 r4, u64 flags)
1259 {
1260         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1261         int offset = (int) r2;
1262         void *from = (void *) (long) r3;
1263         unsigned int len = (unsigned int) r4;
1264         char buf[16];
1265         void *ptr;
1266
1267         /* bpf verifier guarantees that:
1268          * 'from' pointer points to bpf program stack
1269          * 'len' bytes of it were initialized
1270          * 'len' > 0
1271          * 'skb' is a valid pointer to 'struct sk_buff'
1272          *
1273          * so check for invalid 'offset' and too large 'len'
1274          */
1275         if (unlikely((u32) offset > 0xffff || len > sizeof(buf)))
1276                 return -EFAULT;
1277
1278         offset -= skb->data - skb_mac_header(skb);
1279         if (unlikely(skb_cloned(skb) &&
1280                      bpf_skb_clone_unwritable(skb, offset + len)))
1281                 return -EFAULT;
1282
1283         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, len, buf);
1284         if (unlikely(!ptr))
1285                 return -EFAULT;
1286
1287         if (BPF_RECOMPUTE_CSUM(flags))
1288                 skb_postpull_rcsum(skb, ptr, len);
1289
1290         memcpy(ptr, from, len);
1291
1292         if (ptr == buf)
1293                 /* skb_store_bits cannot return -EFAULT here */
1294                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, len);
1295
1296         if (BPF_RECOMPUTE_CSUM(flags) && skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE)
1297                 skb->csum = csum_add(skb->csum, csum_partial(ptr, len, 0));
1298         return 0;
1299 }
1300
1301 const struct bpf_func_proto bpf_skb_store_bytes_proto = {
1302         .func           = bpf_skb_store_bytes,
1303         .gpl_only       = false,
1304         .ret_type       = RET_INTEGER,
1305         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1306         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1307         .arg3_type      = ARG_PTR_TO_STACK,
1308         .arg4_type      = ARG_CONST_STACK_SIZE,
1309         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1310 };
1311
1312 #define BPF_HEADER_FIELD_SIZE(flags)    ((flags) & 0x0f)
1313 #define BPF_IS_PSEUDO_HEADER(flags)     ((flags) & 0x10)
1314
1315 static u64 bpf_l3_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1316 {
1317         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1318         int offset = (int) r2;
1319         __sum16 sum, *ptr;
1320
1321         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1322                 return -EFAULT;
1323
1324         offset -= skb->data - skb_mac_header(skb);
1325         if (unlikely(skb_cloned(skb) &&
1326                      bpf_skb_clone_unwritable(skb, offset + sizeof(sum))))
1327                 return -EFAULT;
1328
1329         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, sizeof(sum), &sum);
1330         if (unlikely(!ptr))
1331                 return -EFAULT;
1332
1333         switch (BPF_HEADER_FIELD_SIZE(flags)) {
1334         case 2:
1335                 csum_replace2(ptr, from, to);
1336                 break;
1337         case 4:
1338                 csum_replace4(ptr, from, to);
1339                 break;
1340         default:
1341                 return -EINVAL;
1342         }
1343
1344         if (ptr == &sum)
1345                 /* skb_store_bits guaranteed to not return -EFAULT here */
1346                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, sizeof(sum));
1347
1348         return 0;
1349 }
1350
1351 const struct bpf_func_proto bpf_l3_csum_replace_proto = {
1352         .func           = bpf_l3_csum_replace,
1353         .gpl_only       = false,
1354         .ret_type       = RET_INTEGER,
1355         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1356         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1357         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1358         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1359         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1360 };
1361
1362 static u64 bpf_l4_csum_replace(u64 r1, u64 r2, u64 from, u64 to, u64 flags)
1363 {
1364         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1;
1365         u32 is_pseudo = BPF_IS_PSEUDO_HEADER(flags);
1366         int offset = (int) r2;
1367         __sum16 sum, *ptr;
1368
1369         if (unlikely((u32) offset > 0xffff))
1370                 return -EFAULT;
1371
1372         offset -= skb->data - skb_mac_header(skb);
1373         if (unlikely(skb_cloned(skb) &&
1374                      bpf_skb_clone_unwritable(skb, offset + sizeof(sum))))
1375                 return -EFAULT;
1376
1377         ptr = skb_header_pointer(skb, offset, sizeof(sum), &sum);
1378         if (unlikely(!ptr))
1379                 return -EFAULT;
1380
1381         switch (BPF_HEADER_FIELD_SIZE(flags)) {
1382         case 2:
1383                 inet_proto_csum_replace2(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1384                 break;
1385         case 4:
1386                 inet_proto_csum_replace4(ptr, skb, from, to, is_pseudo);
1387                 break;
1388         default:
1389                 return -EINVAL;
1390         }
1391
1392         if (ptr == &sum)
1393                 /* skb_store_bits guaranteed to not return -EFAULT here */
1394                 skb_store_bits(skb, offset, ptr, sizeof(sum));
1395
1396         return 0;
1397 }
1398
1399 const struct bpf_func_proto bpf_l4_csum_replace_proto = {
1400         .func           = bpf_l4_csum_replace,
1401         .gpl_only       = false,
1402         .ret_type       = RET_INTEGER,
1403         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1404         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1405         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1406         .arg4_type      = ARG_ANYTHING,
1407         .arg5_type      = ARG_ANYTHING,
1408 };
1409
1410 #define BPF_IS_REDIRECT_INGRESS(flags)  ((flags) & 1)
1411
1412 static u64 bpf_clone_redirect(u64 r1, u64 ifindex, u64 flags, u64 r4, u64 r5)
1413 {
1414         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *) (long) r1, *skb2;
1415         struct net_device *dev;
1416
1417         dev = dev_get_by_index_rcu(dev_net(skb->dev), ifindex);
1418         if (unlikely(!dev))
1419                 return -EINVAL;
1420
1421         if (unlikely(!(dev->flags & IFF_UP)))
1422                 return -EINVAL;
1423
1424         skb2 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1425         if (unlikely(!skb2))
1426                 return -ENOMEM;
1427
1428         skb_push(skb2, skb2->data - skb_mac_header(skb2));
1429
1430         if (BPF_IS_REDIRECT_INGRESS(flags))
1431                 return dev_forward_skb(dev, skb2);
1432
1433         skb2->dev = dev;
1434         return dev_queue_xmit(skb2);
1435 }
1436
1437 const struct bpf_func_proto bpf_clone_redirect_proto = {
1438         .func           = bpf_clone_redirect,
1439         .gpl_only       = false,
1440         .ret_type       = RET_INTEGER,
1441         .arg1_type      = ARG_PTR_TO_CTX,
1442         .arg2_type      = ARG_ANYTHING,
1443         .arg3_type      = ARG_ANYTHING,
1444 };
1445
1446 static const struct bpf_func_proto *
1447 sk_filter_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
1448 {
1449         switch (func_id) {
1450         case BPF_FUNC_map_lookup_elem:
1451                 return &bpf_map_lookup_elem_proto;
1452         case BPF_FUNC_map_update_elem:
1453                 return &bpf_map_update_elem_proto;
1454         case BPF_FUNC_map_delete_elem:
1455                 return &bpf_map_delete_elem_proto;
1456         case BPF_FUNC_get_prandom_u32:
1457                 return &bpf_get_prandom_u32_proto;
1458         case BPF_FUNC_get_smp_processor_id:
1459                 return &bpf_get_smp_processor_id_proto;
1460         case BPF_FUNC_tail_call:
1461                 return &bpf_tail_call_proto;
1462         case BPF_FUNC_ktime_get_ns:
1463                 return &bpf_ktime_get_ns_proto;
1464         default:
1465                 return NULL;
1466         }
1467 }
1468
1469 static const struct bpf_func_proto *
1470 tc_cls_act_func_proto(enum bpf_func_id func_id)
1471 {
1472         switch (func_id) {
1473         case BPF_FUNC_skb_store_bytes:
1474                 return &bpf_skb_store_bytes_proto;
1475         case BPF_FUNC_l3_csum_replace:
1476                 return &bpf_l3_csum_replace_proto;
1477         case BPF_FUNC_l4_csum_replace:
1478                 return &bpf_l4_csum_replace_proto;
1479         case BPF_FUNC_clone_redirect:
1480                 return &bpf_clone_redirect_proto;
1481         default:
1482                 return sk_filter_func_proto(func_id);
1483         }
1484 }
1485
1486 static bool sk_filter_is_valid_access(int off, int size,
1487                                       enum bpf_access_type type)
1488 {
1489         /* only read is allowed */
1490         if (type != BPF_READ)
1491                 return false;
1492
1493         /* check bounds */
1494         if (off < 0 || off >= sizeof(struct __sk_buff))
1495                 return false;
1496
1497         /* disallow misaligned access */
1498         if (off % size != 0)
1499                 return false;
1500
1501         /* all __sk_buff fields are __u32 */
1502         if (size != 4)
1503                 return false;
1504
1505         return true;
1506 }
1507
1508 static u32 sk_filter_convert_ctx_access(int dst_reg, int src_reg, int ctx_off,
1509                                         struct bpf_insn *insn_buf)
1510 {
1511         struct bpf_insn *insn = insn_buf;
1512
1513         switch (ctx_off) {
1514         case offsetof(struct __sk_buff, len):
1515                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, len) != 4);
1516
1517                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
1518                                       offsetof(struct sk_buff, len));
1519                 break;
1520
1521         case offsetof(struct __sk_buff, protocol):
1522                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
1523
1524                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
1525                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
1526                 break;
1527
1528         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_proto):
1529                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_proto) != 2);
1530
1531                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, dst_reg, src_reg,
1532                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_proto));
1533                 break;
1534
1535         case offsetof(struct __sk_buff, priority):
1536                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, priority) != 4);
1537
1538                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
1539                                       offsetof(struct sk_buff, priority));
1540                 break;
1541
1542         case offsetof(struct __sk_buff, ingress_ifindex):
1543                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, skb_iif) != 4);
1544
1545                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, src_reg,
1546                                       offsetof(struct sk_buff, skb_iif));
1547                 break;
1548
1549         case offsetof(struct __sk_buff, ifindex):
1550                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
1551
1552                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
1553                                       dst_reg, src_reg,
1554                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
1555                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, dst_reg, 0, 1);
1556                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_W, dst_reg, dst_reg,
1557                                       offsetof(struct net_device, ifindex));
1558                 break;
1559
1560         case offsetof(struct __sk_buff, mark):
1561                 return convert_skb_access(SKF_AD_MARK, dst_reg, src_reg, insn);
1562
1563         case offsetof(struct __sk_buff, pkt_type):
1564                 return convert_skb_access(SKF_AD_PKTTYPE, dst_reg, src_reg, insn);
1565
1566         case offsetof(struct __sk_buff, queue_mapping):
1567                 return convert_skb_access(SKF_AD_QUEUE, dst_reg, src_reg, insn);
1568
1569         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_present):
1570                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT,
1571                                           dst_reg, src_reg, insn);
1572
1573         case offsetof(struct __sk_buff, vlan_tci):
1574                 return convert_skb_access(SKF_AD_VLAN_TAG,
1575                                           dst_reg, src_reg, insn);
1576         }
1577
1578         return insn - insn_buf;
1579 }
1580
1581 static const struct bpf_verifier_ops sk_filter_ops = {
1582         .get_func_proto = sk_filter_func_proto,
1583         .is_valid_access = sk_filter_is_valid_access,
1584         .convert_ctx_access = sk_filter_convert_ctx_access,
1585 };
1586
1587 static const struct bpf_verifier_ops tc_cls_act_ops = {
1588         .get_func_proto = tc_cls_act_func_proto,
1589         .is_valid_access = sk_filter_is_valid_access,
1590         .convert_ctx_access = sk_filter_convert_ctx_access,
1591 };
1592
1593 static struct bpf_prog_type_list sk_filter_type __read_mostly = {
1594         .ops = &sk_filter_ops,
1595         .type = BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER,
1596 };
1597
1598 static struct bpf_prog_type_list sched_cls_type __read_mostly = {
1599         .ops = &tc_cls_act_ops,
1600         .type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS,
1601 };
1602
1603 static struct bpf_prog_type_list sched_act_type __read_mostly = {
1604         .ops = &tc_cls_act_ops,
1605         .type = BPF_PROG_TYPE_SCHED_ACT,
1606 };
1607
1608 static int __init register_sk_filter_ops(void)
1609 {
1610         bpf_register_prog_type(&sk_filter_type);
1611         bpf_register_prog_type(&sched_cls_type);
1612         bpf_register_prog_type(&sched_act_type);
1613
1614         return 0;
1615 }
1616 late_initcall(register_sk_filter_ops);
1617
1618 int sk_detach_filter(struct sock *sk)
1619 {
1620         int ret = -ENOENT;
1621         struct sk_filter *filter;
1622
1623         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1624                 return -EPERM;
1625
1626         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1627                                            sock_owned_by_user(sk));
1628         if (filter) {
1629                 RCU_INIT_POINTER(sk->sk_filter, NULL);
1630                 sk_filter_uncharge(sk, filter);
1631                 ret = 0;
1632         }
1633
1634         return ret;
1635 }
1636 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_detach_filter);
1637
1638 int sk_get_filter(struct sock *sk, struct sock_filter __user *ubuf,
1639                   unsigned int len)
1640 {
1641         struct sock_fprog_kern *fprog;
1642         struct sk_filter *filter;
1643         int ret = 0;
1644
1645         lock_sock(sk);
1646         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1647                                            sock_owned_by_user(sk));
1648         if (!filter)
1649                 goto out;
1650
1651         /* We're copying the filter that has been originally attached,
1652          * so no conversion/decode needed anymore.
1653          */
1654         fprog = filter->prog->orig_prog;
1655
1656         ret = fprog->len;
1657         if (!len)
1658                 /* User space only enquires number of filter blocks. */
1659                 goto out;
1660
1661         ret = -EINVAL;
1662         if (len < fprog->len)
1663                 goto out;
1664
1665         ret = -EFAULT;
1666         if (copy_to_user(ubuf, fprog->filter, bpf_classic_proglen(fprog)))
1667                 goto out;
1668
1669         /* Instead of bytes, the API requests to return the number
1670          * of filter blocks.
1671          */
1672         ret = fprog->len;
1673 out:
1674         release_sock(sk);
1675         return ret;
1676 }