arch/mips/net/bpf_jit.c

   1 /*
   2  * Just-In-Time compiler for BPF filters on MIPS
   3  *
   4  * Copyright (c) 2014 Imagination Technologies Ltd.
   5  * Author: Markos Chandras <markos.chandras@imgtec.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   9  * Free Software Foundation; version 2 of the License.
  10  */
  11
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/filter.h>
  16 #include <linux/if_vlan.h>
  17 #include <linux/kconfig.h>
  18 #include <linux/moduleloader.h>
  19 #include <linux/netdevice.h>
  20 #include <linux/string.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/types.h>
  23 #include <asm/bitops.h>
  24 #include <asm/cacheflush.h>
  25 #include <asm/cpu-features.h>
  26 #include <asm/uasm.h>
  27
  28 #include "bpf_jit.h"
  29
  30 /* ABI
  31  *
  32  * s0   1st scratch register
  33  * s1   2nd scratch register
  34  * s2   offset register
  35  * s3   BPF register A
  36  * s4   BPF register X
  37  * s5   *skb
  38  * s6   *scratch memory
  39  *
  40  * On entry (*bpf_func)(*skb, *filter)
  41  * a0 = MIPS_R_A0 = skb;
  42  * a1 = MIPS_R_A1 = filter;
  43  *
  44  * Stack
  45  * ...
  46  * M[15]
  47  * M[14]
  48  * M[13]
  49  * ...
  50  * M[0] <-- r_M
  51  * saved reg k-1
  52  * saved reg k-2
  53  * ...
  54  * saved reg 0 <-- r_sp
  55  * <no argument area>
  56  *
  57  *                     Packet layout
  58  *
  59  * <--------------------- len ------------------------>
  60  * <--skb-len(r_skb_hl)-->< ----- skb->data_len ------>
  61  * ----------------------------------------------------
  62  * |                  skb->data                       |
  63  * ----------------------------------------------------
  64  */
  65
  66 #define RSIZE   (sizeof(unsigned long))
  67 #define ptr typeof(unsigned long)
  68
  69 /* ABI specific return values */
  70 #ifdef CONFIG_32BIT /* O32 */
  71 #ifdef CONFIG_CPU_LITTLE_ENDIAN
  72 #define r_err   MIPS_R_V1
  73 #define r_val   MIPS_R_V0
  74 #else /* CONFIG_CPU_LITTLE_ENDIAN */
  75 #define r_err   MIPS_R_V0
  76 #define r_val   MIPS_R_V1
  77 #endif
  78 #else /* N64 */
  79 #define r_err   MIPS_R_V0
  80 #define r_val   MIPS_R_V0
  81 #endif
  82
  83 #define r_ret   MIPS_R_V0
  84
  85 /*
  86  * Use 2 scratch registers to avoid pipeline interlocks.
  87  * There is no overhead during epilogue and prologue since
  88  * any of the $s0-$s6 registers will only be preserved if
  89  * they are going to actually be used.
  90  */
  91 #define r_s0            MIPS_R_S0 /* scratch reg 1 */
  92 #define r_s1            MIPS_R_S1 /* scratch reg 2 */
  93 #define r_off           MIPS_R_S2
  94 #define r_A             MIPS_R_S3
  95 #define r_X             MIPS_R_S4
  96 #define r_skb           MIPS_R_S5
  97 #define r_M             MIPS_R_S6
  98 #define r_tmp_imm       MIPS_R_T6 /* No need to preserve this */
  99 #define r_tmp           MIPS_R_T7 /* No need to preserve this */
 100 #define r_zero          MIPS_R_ZERO
 101 #define r_sp            MIPS_R_SP
 102 #define r_ra            MIPS_R_RA
 103
 104 #define SCRATCH_OFF(k)          (4 * (k))
 105
 106 /* JIT flags */
 107 #define SEEN_CALL               (1 << BPF_MEMWORDS)
 108 #define SEEN_SREG_SFT           (BPF_MEMWORDS + 1)
 109 #define SEEN_SREG_BASE          (1 << SEEN_SREG_SFT)
 110 #define SEEN_SREG(x)            (SEEN_SREG_BASE << (x))
 111 #define SEEN_S0                 SEEN_SREG(0)
 112 #define SEEN_S1                 SEEN_SREG(1)
 113 #define SEEN_OFF                SEEN_SREG(2)
 114 #define SEEN_A                  SEEN_SREG(3)
 115 #define SEEN_X                  SEEN_SREG(4)
 116 #define SEEN_SKB                SEEN_SREG(5)
 117 #define SEEN_MEM                SEEN_SREG(6)
 118
 119 /* Arguments used by JIT */
 120 #define ARGS_USED_BY_JIT        2 /* only applicable to 64-bit */
 121
 122 #define SBIT(x)                 (1 << (x)) /* Signed version of BIT() */
 123
 124 /**
 125  * struct jit_ctx - JIT context
 126  * @skf:                The sk_filter
 127  * @prologue_bytes:     Number of bytes for prologue
 128  * @idx:                Instruction index
 129  * @flags:              JIT flags
 130  * @offsets:            Instruction offsets
 131  * @target:             Memory location for the compiled filter
 132  */
 133 struct jit_ctx {
 134         const struct bpf_prog *skf;
 135         unsigned int prologue_bytes;
 136         u32 idx;
 137         u32 flags;
 138         u32 *offsets;
 139         u32 *target;
 140 };
 141
 142
 143 static inline int optimize_div(u32 *k)
 144 {
 145         /* power of 2 divides can be implemented with right shift */
 146         if (!(*k & (*k-1))) {
 147                 *k = ilog2(*k);
 148                 return 1;
 149         }
 150
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static inline void emit_jit_reg_move(ptr dst, ptr src, struct jit_ctx *ctx);
 155
 156 /* Simply emit the instruction if the JIT memory space has been allocated */
 157 #define emit_instr(ctx, func, ...)                      \
 158 do {                                                    \
 159         if ((ctx)->target != NULL) {                    \
 160                 u32 *p = &(ctx)->target[ctx->idx];      \
 161                 uasm_i_##func(&p, ##__VA_ARGS__);       \
 162         }                                               \
 163         (ctx)->idx++;                                   \
 164 } while (0)
 165
 166 /*
 167  * Similar to emit_instr but it must be used when we need to emit
 168  * 32-bit or 64-bit instructions
 169  */
 170 #define emit_long_instr(ctx, func, ...)                 \
 171 do {                                                    \
 172         if ((ctx)->target != NULL) {                    \
 173                 u32 *p = &(ctx)->target[ctx->idx];      \
 174                 UASM_i_##func(&p, ##__VA_ARGS__);       \
 175         }                                               \
 176         (ctx)->idx++;                                   \
 177 } while (0)
 178
 179 /* Determine if immediate is within the 16-bit signed range */
 180 static inline bool is_range16(s32 imm)
 181 {
 182         return !(imm >= SBIT(15) || imm < -SBIT(15));
 183 }
 184
 185 static inline void emit_addu(unsigned int dst, unsigned int src1,
 186                              unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 187 {
 188         emit_instr(ctx, addu, dst, src1, src2);
 189 }
 190
 191 static inline void emit_nop(struct jit_ctx *ctx)
 192 {
 193         emit_instr(ctx, nop);
 194 }
 195
 196 /* Load a u32 immediate to a register */
 197 static inline void emit_load_imm(unsigned int dst, u32 imm, struct jit_ctx *ctx)
 198 {
 199         if (ctx->target != NULL) {
 200                 /* addiu can only handle s16 */
 201                 if (!is_range16(imm)) {
 202                         u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 203                         uasm_i_lui(&p, r_tmp_imm, (s32)imm >> 16);
 204                         p = &ctx->target[ctx->idx + 1];
 205                         uasm_i_ori(&p, dst, r_tmp_imm, imm & 0xffff);
 206                 } else {
 207                         u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 208                         uasm_i_addiu(&p, dst, r_zero, imm);
 209                 }
 210         }
 211         ctx->idx++;
 212
 213         if (!is_range16(imm))
 214                 ctx->idx++;
 215 }
 216
 217 static inline void emit_or(unsigned int dst, unsigned int src1,
 218                            unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 219 {
 220         emit_instr(ctx, or, dst, src1, src2);
 221 }
 222
 223 static inline void emit_ori(unsigned int dst, unsigned src, u32 imm,
 224                             struct jit_ctx *ctx)
 225 {
 226         if (imm >= BIT(16)) {
 227                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 228                 emit_or(dst, src, r_tmp, ctx);
 229         } else {
 230                 emit_instr(ctx, ori, dst, src, imm);
 231         }
 232 }
 233
 234 static inline void emit_daddiu(unsigned int dst, unsigned int src,
 235                                int imm, struct jit_ctx *ctx)
 236 {
 237         /*
 238          * Only used for stack, so the imm is relatively small
 239          * and it fits in 15-bits
 240          */
 241         emit_instr(ctx, daddiu, dst, src, imm);
 242 }
 243
 244 static inline void emit_addiu(unsigned int dst, unsigned int src,
 245                               u32 imm, struct jit_ctx *ctx)
 246 {
 247         if (!is_range16(imm)) {
 248                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 249                 emit_addu(dst, r_tmp, src, ctx);
 250         } else {
 251                 emit_instr(ctx, addiu, dst, src, imm);
 252         }
 253 }
 254
 255 static inline void emit_and(unsigned int dst, unsigned int src1,
 256                             unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 257 {
 258         emit_instr(ctx, and, dst, src1, src2);
 259 }
 260
 261 static inline void emit_andi(unsigned int dst, unsigned int src,
 262                              u32 imm, struct jit_ctx *ctx)
 263 {
 264         /* If imm does not fit in u16 then load it to register */
 265         if (imm >= BIT(16)) {
 266                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 267                 emit_and(dst, src, r_tmp, ctx);
 268         } else {
 269                 emit_instr(ctx, andi, dst, src, imm);
 270         }
 271 }
 272
 273 static inline void emit_xor(unsigned int dst, unsigned int src1,
 274                             unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 275 {
 276         emit_instr(ctx, xor, dst, src1, src2);
 277 }
 278
 279 static inline void emit_xori(ptr dst, ptr src, u32 imm, struct jit_ctx *ctx)
 280 {
 281         /* If imm does not fit in u16 then load it to register */
 282         if (imm >= BIT(16)) {
 283                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 284                 emit_xor(dst, src, r_tmp, ctx);
 285         } else {
 286                 emit_instr(ctx, xori, dst, src, imm);
 287         }
 288 }
 289
 290 static inline void emit_stack_offset(int offset, struct jit_ctx *ctx)
 291 {
 292         emit_long_instr(ctx, ADDIU, r_sp, r_sp, offset);
 293 }
 294
 295 static inline void emit_subu(unsigned int dst, unsigned int src1,
 296                              unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 297 {
 298         emit_instr(ctx, subu, dst, src1, src2);
 299 }
 300
 301 static inline void emit_neg(unsigned int reg, struct jit_ctx *ctx)
 302 {
 303         emit_subu(reg, r_zero, reg, ctx);
 304 }
 305
 306 static inline void emit_sllv(unsigned int dst, unsigned int src,
 307                              unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 308 {
 309         emit_instr(ctx, sllv, dst, src, sa);
 310 }
 311
 312 static inline void emit_sll(unsigned int dst, unsigned int src,
 313                             unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 314 {
 315         /* sa is 5-bits long */
 316         if (sa >= BIT(5))
 317                 /* Shifting >= 32 results in zero */
 318                 emit_jit_reg_move(dst, r_zero, ctx);
 319         else
 320                 emit_instr(ctx, sll, dst, src, sa);
 321 }
 322
 323 static inline void emit_srlv(unsigned int dst, unsigned int src,
 324                              unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 325 {
 326         emit_instr(ctx, srlv, dst, src, sa);
 327 }
 328
 329 static inline void emit_srl(unsigned int dst, unsigned int src,
 330                             unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 331 {
 332         /* sa is 5-bits long */
 333         if (sa >= BIT(5))
 334                 /* Shifting >= 32 results in zero */
 335                 emit_jit_reg_move(dst, r_zero, ctx);
 336         else
 337                 emit_instr(ctx, srl, dst, src, sa);
 338 }
 339
 340 static inline void emit_slt(unsigned int dst, unsigned int src1,
 341                             unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 342 {
 343         emit_instr(ctx, slt, dst, src1, src2);
 344 }
 345
 346 static inline void emit_sltu(unsigned int dst, unsigned int src1,
 347                              unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 348 {
 349         emit_instr(ctx, sltu, dst, src1, src2);
 350 }
 351
 352 static inline void emit_sltiu(unsigned dst, unsigned int src,
 353                               unsigned int imm, struct jit_ctx *ctx)
 354 {
 355         /* 16 bit immediate */
 356         if (!is_range16((s32)imm)) {
 357                 emit_load_imm(r_tmp, imm, ctx);
 358                 emit_sltu(dst, src, r_tmp, ctx);
 359         } else {
 360                 emit_instr(ctx, sltiu, dst, src, imm);
 361         }
 362
 363 }
 364
 365 /* Store register on the stack */
 366 static inline void emit_store_stack_reg(ptr reg, ptr base,
 367                                         unsigned int offset,
 368                                         struct jit_ctx *ctx)
 369 {
 370         emit_long_instr(ctx, SW, reg, offset, base);
 371 }
 372
 373 static inline void emit_store(ptr reg, ptr base, unsigned int offset,
 374                               struct jit_ctx *ctx)
 375 {
 376         emit_instr(ctx, sw, reg, offset, base);
 377 }
 378
 379 static inline void emit_load_stack_reg(ptr reg, ptr base,
 380                                        unsigned int offset,
 381                                        struct jit_ctx *ctx)
 382 {
 383         emit_long_instr(ctx, LW, reg, offset, base);
 384 }
 385
 386 static inline void emit_load(unsigned int reg, unsigned int base,
 387                              unsigned int offset, struct jit_ctx *ctx)
 388 {
 389         emit_instr(ctx, lw, reg, offset, base);
 390 }
 391
 392 static inline void emit_load_byte(unsigned int reg, unsigned int base,
 393                                   unsigned int offset, struct jit_ctx *ctx)
 394 {
 395         emit_instr(ctx, lb, reg, offset, base);
 396 }
 397
 398 static inline void emit_half_load(unsigned int reg, unsigned int base,
 399                                   unsigned int offset, struct jit_ctx *ctx)
 400 {
 401         emit_instr(ctx, lh, reg, offset, base);
 402 }
 403
 404 static inline void emit_mul(unsigned int dst, unsigned int src1,
 405                             unsigned int src2, struct jit_ctx *ctx)
 406 {
 407         emit_instr(ctx, mul, dst, src1, src2);
 408 }
 409
 410 static inline void emit_div(unsigned int dst, unsigned int src,
 411                             struct jit_ctx *ctx)
 412 {
 413         if (ctx->target != NULL) {
 414                 u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 415                 uasm_i_divu(&p, dst, src);
 416                 p = &ctx->target[ctx->idx + 1];
 417                 uasm_i_mflo(&p, dst);
 418         }
 419         ctx->idx += 2; /* 2 insts */
 420 }
 421
 422 static inline void emit_mod(unsigned int dst, unsigned int src,
 423                             struct jit_ctx *ctx)
 424 {
 425         if (ctx->target != NULL) {
 426                 u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 427                 uasm_i_divu(&p, dst, src);
 428                 p = &ctx->target[ctx->idx + 1];
 429                 uasm_i_mfhi(&p, dst);
 430         }
 431         ctx->idx += 2; /* 2 insts */
 432 }
 433
 434 static inline void emit_dsll(unsigned int dst, unsigned int src,
 435                              unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 436 {
 437         emit_instr(ctx, dsll, dst, src, sa);
 438 }
 439
 440 static inline void emit_dsrl32(unsigned int dst, unsigned int src,
 441                                unsigned int sa, struct jit_ctx *ctx)
 442 {
 443         emit_instr(ctx, dsrl32, dst, src, sa);
 444 }
 445
 446 static inline void emit_wsbh(unsigned int dst, unsigned int src,
 447                              struct jit_ctx *ctx)
 448 {
 449         emit_instr(ctx, wsbh, dst, src);
 450 }
 451
 452 /* load pointer to register */
 453 static inline void emit_load_ptr(unsigned int dst, unsigned int src,
 454                                      int imm, struct jit_ctx *ctx)
 455 {
 456         /* src contains the base addr of the 32/64-pointer */
 457         emit_long_instr(ctx, LW, dst, imm, src);
 458 }
 459
 460 /* load a function pointer to register */
 461 static inline void emit_load_func(unsigned int reg, ptr imm,
 462                                   struct jit_ctx *ctx)
 463 {
 464         if (config_enabled(CONFIG_64BIT)) {
 465                 /* At this point imm is always 64-bit */
 466                 emit_load_imm(r_tmp, (u64)imm >> 32, ctx);
 467                 emit_dsll(r_tmp_imm, r_tmp, 16, ctx); /* left shift by 16 */
 468                 emit_ori(r_tmp, r_tmp_imm, (imm >> 16) & 0xffff, ctx);
 469                 emit_dsll(r_tmp_imm, r_tmp, 16, ctx); /* left shift by 16 */
 470                 emit_ori(reg, r_tmp_imm, imm & 0xffff, ctx);
 471         } else {
 472                 emit_load_imm(reg, imm, ctx);
 473         }
 474 }
 475
 476 /* Move to real MIPS register */
 477 static inline void emit_reg_move(ptr dst, ptr src, struct jit_ctx *ctx)
 478 {
 479         emit_long_instr(ctx, ADDU, dst, src, r_zero);
 480 }
 481
 482 /* Move to JIT (32-bit) register */
 483 static inline void emit_jit_reg_move(ptr dst, ptr src, struct jit_ctx *ctx)
 484 {
 485         emit_addu(dst, src, r_zero, ctx);
 486 }
 487
 488 /* Compute the immediate value for PC-relative branches. */
 489 static inline u32 b_imm(unsigned int tgt, struct jit_ctx *ctx)
 490 {
 491         if (ctx->target == NULL)
 492                 return 0;
 493
 494         /*
 495          * We want a pc-relative branch. We only do forward branches
 496          * so tgt is always after pc. tgt is the instruction offset
 497          * we want to jump to.
 498
 499          * Branch on MIPS:
 500          * I: target_offset <- sign_extend(offset)
 501          * I+1: PC += target_offset (delay slot)
 502          *
 503          * ctx->idx currently points to the branch instruction
 504          * but the offset is added to the delay slot so we need
 505          * to subtract 4.
 506          */
 507         return ctx->offsets[tgt] -
 508                 (ctx->idx * 4 - ctx->prologue_bytes) - 4;
 509 }
 510
 511 static inline void emit_bcond(int cond, unsigned int reg1, unsigned int reg2,
 512                              unsigned int imm, struct jit_ctx *ctx)
 513 {
 514         if (ctx->target != NULL) {
 515                 u32 *p = &ctx->target[ctx->idx];
 516
 517                 switch (cond) {
 518                 case MIPS_COND_EQ:
 519                         uasm_i_beq(&p, reg1, reg2, imm);
 520                         break;
 521                 case MIPS_COND_NE:
 522                         uasm_i_bne(&p, reg1, reg2, imm);
 523                         break;
 524                 case MIPS_COND_ALL:
 525                         uasm_i_b(&p, imm);
 526                         break;
 527                 default:
 528                         pr_warn("%s: Unhandled branch conditional: %d\n",
 529                                 __func__, cond);
 530                 }
 531         }
 532         ctx->idx++;
 533 }
 534
 535 static inline void emit_b(unsigned int imm, struct jit_ctx *ctx)
 536 {
 537         emit_bcond(MIPS_COND_ALL, r_zero, r_zero, imm, ctx);
 538 }
 539
 540 static inline void emit_jalr(unsigned int link, unsigned int reg,
 541                              struct jit_ctx *ctx)
 542 {
 543         emit_instr(ctx, jalr, link, reg);
 544 }
 545
 546 static inline void emit_jr(unsigned int reg, struct jit_ctx *ctx)
 547 {
 548         emit_instr(ctx, jr, reg);
 549 }
 550
 551 static inline u16 align_sp(unsigned int num)
 552 {
 553         /* Double word alignment for 32-bit, quadword for 64-bit */
 554         unsigned int align = config_enabled(CONFIG_64BIT) ? 16 : 8;
 555         num = (num + (align - 1)) & -align;
 556         return num;
 557 }
 558
 559 static bool is_load_to_a(u16 inst)
 560 {
 561         switch (inst) {
 562         case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
 563         case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
 564         case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
 565         case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
 566                 return true;
 567         default:
 568                 return false;
 569         }
 570 }
 571
 572 static void save_bpf_jit_regs(struct jit_ctx *ctx, unsigned offset)
 573 {
 574         int i = 0, real_off = 0;
 575         u32 sflags, tmp_flags;
 576
 577         /* Adjust the stack pointer */
 578         emit_stack_offset(-align_sp(offset), ctx);
 579
 580         if (ctx->flags & SEEN_CALL) {
 581                 /* Argument save area */
 582                 if (config_enabled(CONFIG_64BIT))
 583                         /* Bottom of current frame */
 584                         real_off = align_sp(offset) - RSIZE;
 585                 else
 586                         /* Top of previous frame */
 587                         real_off = align_sp(offset) + RSIZE;
 588                 emit_store_stack_reg(MIPS_R_A0, r_sp, real_off, ctx);
 589                 emit_store_stack_reg(MIPS_R_A1, r_sp, real_off + RSIZE, ctx);
 590
 591                 real_off = 0;
 592         }
 593
 594         tmp_flags = sflags = ctx->flags >> SEEN_SREG_SFT;
 595         /* sflags is essentially a bitmap */
 596         while (tmp_flags) {
 597                 if ((sflags >> i) & 0x1) {
 598                         emit_store_stack_reg(MIPS_R_S0 + i, r_sp, real_off,
 599                                              ctx);
 600                         real_off += RSIZE;
 601                 }
 602                 i++;
 603                 tmp_flags >>= 1;
 604         }
 605
 606         /* save return address */
 607         if (ctx->flags & SEEN_CALL) {
 608                 emit_store_stack_reg(r_ra, r_sp, real_off, ctx);
 609                 real_off += RSIZE;
 610         }
 611
 612         /* Setup r_M leaving the alignment gap if necessary */
 613         if (ctx->flags & SEEN_MEM) {
 614                 if (real_off % (RSIZE * 2))
 615                         real_off += RSIZE;
 616                 emit_long_instr(ctx, ADDIU, r_M, r_sp, real_off);
 617         }
 618 }
 619
 620 static void restore_bpf_jit_regs(struct jit_ctx *ctx,
 621                                  unsigned int offset)
 622 {
 623         int i, real_off = 0;
 624         u32 sflags, tmp_flags;
 625
 626         if (ctx->flags & SEEN_CALL) {
 627                 if (config_enabled(CONFIG_64BIT))
 628                         /* Bottom of current frame */
 629                         real_off = align_sp(offset) - RSIZE;
 630                 else
 631                         /* Top of previous frame */
 632                         real_off = align_sp(offset) + RSIZE;
 633                 emit_load_stack_reg(MIPS_R_A0, r_sp, real_off, ctx);
 634                 emit_load_stack_reg(MIPS_R_A1, r_sp, real_off + RSIZE, ctx);
 635
 636                 real_off = 0;
 637         }
 638
 639         tmp_flags = sflags = ctx->flags >> SEEN_SREG_SFT;
 640         /* sflags is a bitmap */
 641         i = 0;
 642         while (tmp_flags) {
 643                 if ((sflags >> i) & 0x1) {
 644                         emit_load_stack_reg(MIPS_R_S0 + i, r_sp, real_off,
 645                                             ctx);
 646                         real_off += RSIZE;
 647                 }
 648                 i++;
 649                 tmp_flags >>= 1;
 650         }
 651
 652         /* restore return address */
 653         if (ctx->flags & SEEN_CALL)
 654                 emit_load_stack_reg(r_ra, r_sp, real_off, ctx);
 655
 656         /* Restore the sp and discard the scrach memory */
 657         emit_stack_offset(align_sp(offset), ctx);
 658 }
 659
 660 static unsigned int get_stack_depth(struct jit_ctx *ctx)
 661 {
 662         int sp_off = 0;
 663
 664
 665         /* How may s* regs do we need to preserved? */
 666         sp_off += hweight32(ctx->flags >> SEEN_SREG_SFT) * RSIZE;
 667
 668         if (ctx->flags & SEEN_MEM)
 669                 sp_off += 4 * BPF_MEMWORDS; /* BPF_MEMWORDS are 32-bit */
 670
 671         if (ctx->flags & SEEN_CALL)
 672                 /*
 673                  * The JIT code make calls to external functions using 2
 674                  * arguments. Therefore, for o32 we don't need to allocate
 675                  * space because we don't care if the argumetns are lost
 676                  * across calls. We do need however to preserve incoming
 677                  * arguments but the space is already allocated for us by
 678                  * the caller. On the other hand, for n64, we need to allocate
 679                  * this space ourselves. We need to preserve $ra as well.
 680                  */
 681                 sp_off += config_enabled(CONFIG_64BIT) ?
 682                         (ARGS_USED_BY_JIT + 1) * RSIZE : RSIZE;
 683
 684         /*
 685          * Subtract the bytes for the last registers since we only care about
 686          * the location on the stack pointer.
 687          */
 688         return sp_off - RSIZE;
 689 }
 690
 691 static void build_prologue(struct jit_ctx *ctx)
 692 {
 693         u16 first_inst = ctx->skf->insns[0].code;
 694         int sp_off;
 695
 696         /* Calculate the total offset for the stack pointer */
 697         sp_off = get_stack_depth(ctx);
 698         save_bpf_jit_regs(ctx, sp_off);
 699
 700         if (ctx->flags & SEEN_SKB)
 701                 emit_reg_move(r_skb, MIPS_R_A0, ctx);
 702
 703         if (ctx->flags & SEEN_X)
 704                 emit_jit_reg_move(r_X, r_zero, ctx);
 705
 706         /* Do not leak kernel data to userspace */
 707         if ((first_inst != (BPF_RET | BPF_K)) && !(is_load_to_a(first_inst)))
 708                 emit_jit_reg_move(r_A, r_zero, ctx);
 709 }
 710
 711 static void build_epilogue(struct jit_ctx *ctx)
 712 {
 713         unsigned int sp_off;
 714
 715         /* Calculate the total offset for the stack pointer */
 716
 717         sp_off = get_stack_depth(ctx);
 718         restore_bpf_jit_regs(ctx, sp_off);
 719
 720         /* Return */
 721         emit_jr(r_ra, ctx);
 722         emit_nop(ctx);
 723 }
 724
 725 static u64 jit_get_skb_b(struct sk_buff *skb, unsigned offset)
 726 {
 727         u8 ret;
 728         int err;
 729
 730         err = skb_copy_bits(skb, offset, &ret, 1);
 731
 732         return (u64)err << 32 | ret;
 733 }
 734
 735 static u64 jit_get_skb_h(struct sk_buff *skb, unsigned offset)
 736 {
 737         u16 ret;
 738         int err;
 739
 740         err = skb_copy_bits(skb, offset, &ret, 2);
 741
 742         return (u64)err << 32 | ntohs(ret);
 743 }
 744
 745 static u64 jit_get_skb_w(struct sk_buff *skb, unsigned offset)
 746 {
 747         u32 ret;
 748         int err;
 749
 750         err = skb_copy_bits(skb, offset, &ret, 4);
 751
 752         return (u64)err << 32 | ntohl(ret);
 753 }
 754
 755 static int build_body(struct jit_ctx *ctx)
 756 {
 757         void *load_func[] = {jit_get_skb_b, jit_get_skb_h, jit_get_skb_w};
 758         const struct bpf_prog *prog = ctx->skf;
 759         const struct sock_filter *inst;
 760         unsigned int i, off, load_order, condt;
 761         u32 k, b_off __maybe_unused;
 762
 763         for (i = 0; i < prog->len; i++) {
 764                 u16 code;
 765
 766                 inst = &(prog->insns[i]);
 767                 pr_debug("%s: code->0x%02x, jt->0x%x, jf->0x%x, k->0x%x\n",
 768                          __func__, inst->code, inst->jt, inst->jf, inst->k);
 769                 k = inst->k;
 770                 code = bpf_anc_helper(inst);
 771
 772                 if (ctx->target == NULL)
 773                         ctx->offsets[i] = ctx->idx * 4;
 774
 775                 switch (code) {
 776                 case BPF_LD | BPF_IMM:
 777                         /* A <- k ==> li r_A, k */
 778                         ctx->flags |= SEEN_A;
 779                         emit_load_imm(r_A, k, ctx);
 780                         break;
 781                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
 782                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, len) != 4);
 783                         /* A <- len ==> lw r_A, offset(skb) */
 784                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A;
 785                         off = offsetof(struct sk_buff, len);
 786                         emit_load(r_A, r_skb, off, ctx);
 787                         break;
 788                 case BPF_LD | BPF_MEM:
 789                         /* A <- M[k] ==> lw r_A, offset(M) */
 790                         ctx->flags |= SEEN_MEM | SEEN_A;
 791                         emit_load(r_A, r_M, SCRATCH_OFF(k), ctx);
 792                         break;
 793                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
 794                         /* A <- P[k:4] */
 795                         load_order = 2;
 796                         goto load;
 797                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
 798                         /* A <- P[k:2] */
 799                         load_order = 1;
 800                         goto load;
 801                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
 802                         /* A <- P[k:1] */
 803                         load_order = 0;
 804 load:
 805                         /* the interpreter will deal with the negative K */
 806                         if ((int)k < 0)
 807                                 return -ENOTSUPP;
 808
 809                         emit_load_imm(r_off, k, ctx);
 810 load_common:
 811                         /*
 812                          * We may got here from the indirect loads so
 813                          * return if offset is negative.
 814                          */
 815                         emit_slt(r_s0, r_off, r_zero, ctx);
 816                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero,
 817                                    b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 818                         emit_reg_move(r_ret, r_zero, ctx);
 819
 820                         ctx->flags |= SEEN_CALL | SEEN_OFF | SEEN_S0 |
 821                                 SEEN_SKB | SEEN_A;
 822
 823                         emit_load_func(r_s0, (ptr)load_func[load_order],
 824                                       ctx);
 825                         emit_reg_move(MIPS_R_A0, r_skb, ctx);
 826                         emit_jalr(MIPS_R_RA, r_s0, ctx);
 827                         /* Load second argument to delay slot */
 828                         emit_reg_move(MIPS_R_A1, r_off, ctx);
 829                         /* Check the error value */
 830                         if (config_enabled(CONFIG_64BIT)) {
 831                                 /* Get error code from the top 32-bits */
 832                                 emit_dsrl32(r_s0, r_val, 0, ctx);
 833                                 /* Branch to 3 instructions ahead */
 834                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero, 3 << 2,
 835                                            ctx);
 836                         } else {
 837                                 /* Branch to 3 instructions ahead */
 838                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_err, r_zero, 3 << 2,
 839                                            ctx);
 840                         }
 841                         emit_nop(ctx);
 842                         /* We are good */
 843                         emit_b(b_imm(i + 1, ctx), ctx);
 844                         emit_jit_reg_move(r_A, r_val, ctx);
 845                         /* Return with error */
 846                         emit_b(b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 847                         emit_reg_move(r_ret, r_zero, ctx);
 848                         break;
 849                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_IND:
 850                         /* A <- P[X + k:4] */
 851                         load_order = 2;
 852                         goto load_ind;
 853                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_IND:
 854                         /* A <- P[X + k:2] */
 855                         load_order = 1;
 856                         goto load_ind;
 857                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_IND:
 858                         /* A <- P[X + k:1] */
 859                         load_order = 0;
 860 load_ind:
 861                         ctx->flags |= SEEN_OFF | SEEN_X;
 862                         emit_addiu(r_off, r_X, k, ctx);
 863                         goto load_common;
 864                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
 865                         /* X <- k */
 866                         ctx->flags |= SEEN_X;
 867                         emit_load_imm(r_X, k, ctx);
 868                         break;
 869                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
 870                         /* X <- M[k] */
 871                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_MEM;
 872                         emit_load(r_X, r_M, SCRATCH_OFF(k), ctx);
 873                         break;
 874                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
 875                         /* X <- len */
 876                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_SKB;
 877                         off = offsetof(struct sk_buff, len);
 878                         emit_load(r_X, r_skb, off, ctx);
 879                         break;
 880                 case BPF_LDX | BPF_B | BPF_MSH:
 881                         /* the interpreter will deal with the negative K */
 882                         if ((int)k < 0)
 883                                 return -ENOTSUPP;
 884
 885                         /* X <- 4 * (P[k:1] & 0xf) */
 886                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_CALL | SEEN_S0 | SEEN_SKB;
 887                         /* Load offset to a1 */
 888                         emit_load_func(r_s0, (ptr)jit_get_skb_b, ctx);
 889                         /*
 890                          * This may emit two instructions so it may not fit
 891                          * in the delay slot. So use a0 in the delay slot.
 892                          */
 893                         emit_load_imm(MIPS_R_A1, k, ctx);
 894                         emit_jalr(MIPS_R_RA, r_s0, ctx);
 895                         emit_reg_move(MIPS_R_A0, r_skb, ctx); /* delay slot */
 896                         /* Check the error value */
 897                         if (config_enabled(CONFIG_64BIT)) {
 898                                 /* Top 32-bits of $v0 on 64-bit */
 899                                 emit_dsrl32(r_s0, r_val, 0, ctx);
 900                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero,
 901                                            3 << 2, ctx);
 902                         } else {
 903                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_err, r_zero,
 904                                            3 << 2, ctx);
 905                         }
 906                         /* No need for delay slot */
 907                         /* We are good */
 908                         /* X <- P[1:K] & 0xf */
 909                         emit_andi(r_X, r_val, 0xf, ctx);
 910                         /* X << 2 */
 911                         emit_b(b_imm(i + 1, ctx), ctx);
 912                         emit_sll(r_X, r_X, 2, ctx); /* delay slot */
 913                         /* Return with error */
 914                         emit_b(b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 915                         emit_load_imm(r_ret, 0, ctx); /* delay slot */
 916                         break;
 917                 case BPF_ST:
 918                         /* M[k] <- A */
 919                         ctx->flags |= SEEN_MEM | SEEN_A;
 920                         emit_store(r_A, r_M, SCRATCH_OFF(k), ctx);
 921                         break;
 922                 case BPF_STX:
 923                         /* M[k] <- X */
 924                         ctx->flags |= SEEN_MEM | SEEN_X;
 925                         emit_store(r_X, r_M, SCRATCH_OFF(k), ctx);
 926                         break;
 927                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
 928                         /* A += K */
 929                         ctx->flags |= SEEN_A;
 930                         emit_addiu(r_A, r_A, k, ctx);
 931                         break;
 932                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
 933                         /* A += X */
 934                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
 935                         emit_addu(r_A, r_A, r_X, ctx);
 936                         break;
 937                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
 938                         /* A -= K */
 939                         ctx->flags |= SEEN_A;
 940                         emit_addiu(r_A, r_A, -k, ctx);
 941                         break;
 942                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
 943                         /* A -= X */
 944                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
 945                         emit_subu(r_A, r_A, r_X, ctx);
 946                         break;
 947                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
 948                         /* A *= K */
 949                         /* Load K to scratch register before MUL */
 950                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_S0;
 951                         emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
 952                         emit_mul(r_A, r_A, r_s0, ctx);
 953                         break;
 954                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
 955                         /* A *= X */
 956                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
 957                         emit_mul(r_A, r_A, r_X, ctx);
 958                         break;
 959                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
 960                         /* A /= k */
 961                         if (k == 1)
 962                                 break;
 963                         if (optimize_div(&k)) {
 964                                 ctx->flags |= SEEN_A;
 965                                 emit_srl(r_A, r_A, k, ctx);
 966                                 break;
 967                         }
 968                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_S0;
 969                         emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
 970                         emit_div(r_A, r_s0, ctx);
 971                         break;
 972                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
 973                         /* A %= k */
 974                         if (k == 1) {
 975                                 ctx->flags |= SEEN_A;
 976                                 emit_jit_reg_move(r_A, r_zero, ctx);
 977                         } else {
 978                                 ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_S0;
 979                                 emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
 980                                 emit_mod(r_A, r_s0, ctx);
 981                         }
 982                         break;
 983                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
 984                         /* A /= X */
 985                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_A;
 986                         /* Check if r_X is zero */
 987                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_X, r_zero,
 988                                    b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 989                         emit_load_imm(r_val, 0, ctx); /* delay slot */
 990                         emit_div(r_A, r_X, ctx);
 991                         break;
 992                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
 993                         /* A %= X */
 994                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_A;
 995                         /* Check if r_X is zero */
 996                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_X, r_zero,
 997                                    b_imm(prog->len, ctx), ctx);
 998                         emit_load_imm(r_val, 0, ctx); /* delay slot */
 999                         emit_mod(r_A, r_X, ctx);
1000                         break;
1001                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
1002                         /* A |= K */
1003                         ctx->flags |= SEEN_A;
1004                         emit_ori(r_A, r_A, k, ctx);
1005                         break;
1006                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
1007                         /* A |= X */
1008                         ctx->flags |= SEEN_A;
1009                         emit_ori(r_A, r_A, r_X, ctx);
1010                         break;
1011                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1012                         /* A ^= k */
1013                         ctx->flags |= SEEN_A;
1014                         emit_xori(r_A, r_A, k, ctx);
1015                         break;
1016                 case BPF_ANC | SKF_AD_ALU_XOR_X:
1017                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
1018                         /* A ^= X */
1019                         ctx->flags |= SEEN_A;
1020                         emit_xor(r_A, r_A, r_X, ctx);
1021                         break;
1022                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1023                         /* A &= K */
1024                         ctx->flags |= SEEN_A;
1025                         emit_andi(r_A, r_A, k, ctx);
1026                         break;
1027                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
1028                         /* A &= X */
1029                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1030                         emit_and(r_A, r_A, r_X, ctx);
1031                         break;
1032                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
1033                         /* A <<= K */
1034                         ctx->flags |= SEEN_A;
1035                         emit_sll(r_A, r_A, k, ctx);
1036                         break;
1037                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
1038                         /* A <<= X */
1039                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1040                         emit_sllv(r_A, r_A, r_X, ctx);
1041                         break;
1042                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
1043                         /* A >>= K */
1044                         ctx->flags |= SEEN_A;
1045                         emit_srl(r_A, r_A, k, ctx);
1046                         break;
1047                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
1048                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1049                         emit_srlv(r_A, r_A, r_X, ctx);
1050                         break;
1051                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
1052                         /* A = -A */
1053                         ctx->flags |= SEEN_A;
1054                         emit_neg(r_A, ctx);
1055                         break;
1056                 case BPF_JMP | BPF_JA:
1057                         /* pc += K */
1058                         emit_b(b_imm(i + k + 1, ctx), ctx);
1059                         emit_nop(ctx);
1060                         break;
1061                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
1062                         /* pc += ( A == K ) ? pc->jt : pc->jf */
1063                         condt = MIPS_COND_EQ | MIPS_COND_K;
1064                         goto jmp_cmp;
1065                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
1066                         ctx->flags |= SEEN_X;
1067                         /* pc += ( A == X ) ? pc->jt : pc->jf */
1068                         condt = MIPS_COND_EQ | MIPS_COND_X;
1069                         goto jmp_cmp;
1070                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
1071                         /* pc += ( A >= K ) ? pc->jt : pc->jf */
1072                         condt = MIPS_COND_GE | MIPS_COND_K;
1073                         goto jmp_cmp;
1074                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
1075                         ctx->flags |= SEEN_X;
1076                         /* pc += ( A >= X ) ? pc->jt : pc->jf */
1077                         condt = MIPS_COND_GE | MIPS_COND_X;
1078                         goto jmp_cmp;
1079                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
1080                         /* pc += ( A > K ) ? pc->jt : pc->jf */
1081                         condt = MIPS_COND_GT | MIPS_COND_K;
1082                         goto jmp_cmp;
1083                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
1084                         ctx->flags |= SEEN_X;
1085                         /* pc += ( A > X ) ? pc->jt : pc->jf */
1086                         condt = MIPS_COND_GT | MIPS_COND_X;
1087 jmp_cmp:
1088                         /* Greater or Equal */
1089                         if ((condt & MIPS_COND_GE) ||
1090                             (condt & MIPS_COND_GT)) {
1091                                 if (condt & MIPS_COND_K) { /* K */
1092                                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_A;
1093                                         emit_sltiu(r_s0, r_A, k, ctx);
1094                                 } else { /* X */
1095                                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_A |
1096                                                 SEEN_X;
1097                                         emit_sltu(r_s0, r_A, r_X, ctx);
1098                                 }
1099                                 /* A < (K|X) ? r_scrach = 1 */
1100                                 b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1101                                 emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero, b_off,
1102                                            ctx);
1103                                 emit_nop(ctx);
1104                                 /* A > (K|X) ? scratch = 0 */
1105                                 if (condt & MIPS_COND_GT) {
1106                                         /* Checking for equality */
1107                                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_A | SEEN_X;
1108                                         if (condt & MIPS_COND_K)
1109                                                 emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
1110                                         else
1111                                                 emit_jit_reg_move(r_s0, r_X,
1112                                                                   ctx);
1113                                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1114                                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_A, r_s0,
1115                                                    b_off, ctx);
1116                                         emit_nop(ctx);
1117                                         /* Finally, A > K|X */
1118                                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1119                                         emit_b(b_off, ctx);
1120                                         emit_nop(ctx);
1121                                 } else {
1122                                         /* A >= (K|X) so jump */
1123                                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1124                                         emit_b(b_off, ctx);
1125                                         emit_nop(ctx);
1126                                 }
1127                         } else {
1128                                 /* A == K|X */
1129                                 if (condt & MIPS_COND_K) { /* K */
1130                                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_A;
1131                                         emit_load_imm(r_s0, k, ctx);
1132                                         /* jump true */
1133                                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1134                                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_A, r_s0,
1135                                                    b_off, ctx);
1136                                         emit_nop(ctx);
1137                                         /* jump false */
1138                                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1,
1139                                                       ctx);
1140                                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_A, r_s0,
1141                                                    b_off, ctx);
1142                                         emit_nop(ctx);
1143                                 } else { /* X */
1144                                         /* jump true */
1145                                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1146                                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1,
1147                                                       ctx);
1148                                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_A, r_X,
1149                                                    b_off, ctx);
1150                                         emit_nop(ctx);
1151                                         /* jump false */
1152                                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1153                                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_A, r_X,
1154                                                    b_off, ctx);
1155                                         emit_nop(ctx);
1156                                 }
1157                         }
1158                         break;
1159                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
1160                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_S1 | SEEN_A;
1161                         /* pc += (A & K) ? pc -> jt : pc -> jf */
1162                         emit_load_imm(r_s1, k, ctx);
1163                         emit_and(r_s0, r_A, r_s1, ctx);
1164                         /* jump true */
1165                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1166                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero, b_off, ctx);
1167                         emit_nop(ctx);
1168                         /* jump false */
1169                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1170                         emit_b(b_off, ctx);
1171                         emit_nop(ctx);
1172                         break;
1173                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
1174                         ctx->flags |= SEEN_S0 | SEEN_X | SEEN_A;
1175                         /* pc += (A & X) ? pc -> jt : pc -> jf */
1176                         emit_and(r_s0, r_A, r_X, ctx);
1177                         /* jump true */
1178                         b_off = b_imm(i + inst->jt + 1, ctx);
1179                         emit_bcond(MIPS_COND_NE, r_s0, r_zero, b_off, ctx);
1180                         emit_nop(ctx);
1181                         /* jump false */
1182                         b_off = b_imm(i + inst->jf + 1, ctx);
1183                         emit_b(b_off, ctx);
1184                         emit_nop(ctx);
1185                         break;
1186                 case BPF_RET | BPF_A:
1187                         ctx->flags |= SEEN_A;
1188                         if (i != prog->len - 1)
1189                                 /*
1190                                  * If this is not the last instruction
1191                                  * then jump to the epilogue
1192                                  */
1193                                 emit_b(b_imm(prog->len, ctx), ctx);
1194                         emit_reg_move(r_ret, r_A, ctx); /* delay slot */
1195                         break;
1196                 case BPF_RET | BPF_K:
1197                         /*
1198                          * It can emit two instructions so it does not fit on
1199                          * the delay slot.
1200                          */
1201                         emit_load_imm(r_ret, k, ctx);
1202                         if (i != prog->len - 1) {
1203                                 /*
1204                                  * If this is not the last instruction
1205                                  * then jump to the epilogue
1206                                  */
1207                                 emit_b(b_imm(prog->len, ctx), ctx);
1208                                 emit_nop(ctx);
1209                         }
1210                         break;
1211                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
1212                         /* X = A */
1213                         ctx->flags |= SEEN_X | SEEN_A;
1214                         emit_jit_reg_move(r_X, r_A, ctx);
1215                         break;
1216                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
1217                         /* A = X */
1218                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_X;
1219                         emit_jit_reg_move(r_A, r_X, ctx);
1220                         break;
1221                 /* AUX */
1222                 case BPF_ANC | SKF_AD_PROTOCOL:
1223                         /* A = ntohs(skb->protocol */
1224                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_OFF | SEEN_A;
1225                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff,
1226                                                   protocol) != 2);
1227                         off = offsetof(struct sk_buff, protocol);
1228                         emit_half_load(r_A, r_skb, off, ctx);
1229 #ifdef CONFIG_CPU_LITTLE_ENDIAN
1230                         /* This needs little endian fixup */
1231                         if (cpu_has_wsbh) {
1232                                 /* R2 and later have the wsbh instruction */
1233                                 emit_wsbh(r_A, r_A, ctx);
1234                         } else {
1235                                 /* Get first byte */
1236                                 emit_andi(r_tmp_imm, r_A, 0xff, ctx);
1237                                 /* Shift it */
1238                                 emit_sll(r_tmp, r_tmp_imm, 8, ctx);
1239                                 /* Get second byte */
1240                                 emit_srl(r_tmp_imm, r_A, 8, ctx);
1241                                 emit_andi(r_tmp_imm, r_tmp_imm, 0xff, ctx);
1242                                 /* Put everyting together in r_A */
1243                                 emit_or(r_A, r_tmp, r_tmp_imm, ctx);
1244                         }
1245 #endif
1246                         break;
1247                 case BPF_ANC | SKF_AD_CPU:
1248                         ctx->flags |= SEEN_A | SEEN_OFF;
1249                         /* A = current_thread_info()->cpu */
1250                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct thread_info,
1251                                                   cpu) != 4);
1252                         off = offsetof(struct thread_info, cpu);
1253                         /* $28/gp points to the thread_info struct */
1254                         emit_load(r_A, 28, off, ctx);
1255                         break;
1256                 case BPF_ANC | SKF_AD_IFINDEX:
1257                         /* A = skb->dev->ifindex */
1258                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A | SEEN_S0;
1259                         off = offsetof(struct sk_buff, dev);
1260                         /* Load *dev pointer */
1261                         emit_load_ptr(r_s0, r_skb, off, ctx);
1262                         /* error (0) in the delay slot */
1263                         emit_bcond(MIPS_COND_EQ, r_s0, r_zero,
1264                                    b_imm(prog->len, ctx), ctx);
1265                         emit_reg_move(r_ret, r_zero, ctx);
1266                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device,
1267                                                   ifindex) != 4);
1268                         off = offsetof(struct net_device, ifindex);
1269                         emit_load(r_A, r_s0, off, ctx);
1270                         break;
1271                 case BPF_ANC | SKF_AD_MARK:
1272                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A;
1273                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
1274                         off = offsetof(struct sk_buff, mark);
1275                         emit_load(r_A, r_skb, off, ctx);
1276                         break;
1277                 case BPF_ANC | SKF_AD_RXHASH:
1278                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A;
1279                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
1280                         off = offsetof(struct sk_buff, hash);
1281                         emit_load(r_A, r_skb, off, ctx);
1282                         break;
1283                 case BPF_ANC | SKF_AD_VLAN_TAG:
1284                 case BPF_ANC | SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
1285                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_S0 | SEEN_A;
1286                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff,
1287                                                   vlan_tci) != 2);
1288                         off = offsetof(struct sk_buff, vlan_tci);
1289                         emit_half_load(r_s0, r_skb, off, ctx);
1290                         if (code == (BPF_ANC | SKF_AD_VLAN_TAG)) {
1291                                 emit_andi(r_A, r_s0, (u16)~VLAN_TAG_PRESENT, ctx);
1292                         } else {
1293                                 emit_andi(r_A, r_s0, VLAN_TAG_PRESENT, ctx);
1294                                 /* return 1 if present */
1295                                 emit_sltu(r_A, r_zero, r_A, ctx);
1296                         }
1297                         break;
1298                 case BPF_ANC | SKF_AD_PKTTYPE:
1299                         ctx->flags |= SEEN_SKB;
1300
1301                         emit_load_byte(r_tmp, r_skb, PKT_TYPE_OFFSET(), ctx);
1302                         /* Keep only the last 3 bits */
1303                         emit_andi(r_A, r_tmp, PKT_TYPE_MAX, ctx);
1304 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
1305                         /* Get the actual packet type to the lower 3 bits */
1306                         emit_srl(r_A, r_A, 5, ctx);
1307 #endif
1308                         break;
1309                 case BPF_ANC | SKF_AD_QUEUE:
1310                         ctx->flags |= SEEN_SKB | SEEN_A;
1311                         BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff,
1312                                                   queue_mapping) != 2);
1313                         BUILD_BUG_ON(offsetof(struct sk_buff,
1314                                               queue_mapping) > 0xff);
1315                         off = offsetof(struct sk_buff, queue_mapping);
1316                         emit_half_load(r_A, r_skb, off, ctx);
1317                         break;
1318                 default:
1319                         pr_debug("%s: Unhandled opcode: 0x%02x\n", __FILE__,
1320                                  inst->code);
1321                         return -1;
1322                 }
1323         }
1324
1325         /* compute offsets only during the first pass */
1326         if (ctx->target == NULL)
1327                 ctx->offsets[i] = ctx->idx * 4;
1328
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 int bpf_jit_enable __read_mostly;
1333
1334 void bpf_jit_compile(struct bpf_prog *fp)
1335 {
1336         struct jit_ctx ctx;
1337         unsigned int alloc_size, tmp_idx;
1338
1339         if (!bpf_jit_enable)
1340                 return;
1341
1342         memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
1343
1344         ctx.offsets = kcalloc(fp->len, sizeof(*ctx.offsets), GFP_KERNEL);
1345         if (ctx.offsets == NULL)
1346                 return;
1347
1348         ctx.skf = fp;
1349
1350         if (build_body(&ctx))
1351                 goto out;
1352
1353         tmp_idx = ctx.idx;
1354         build_prologue(&ctx);
1355         ctx.prologue_bytes = (ctx.idx - tmp_idx) * 4;
1356         /* just to complete the ctx.idx count */
1357         build_epilogue(&ctx);
1358
1359         alloc_size = 4 * ctx.idx;
1360         ctx.target = module_alloc(alloc_size);
1361         if (ctx.target == NULL)
1362                 goto out;
1363
1364         /* Clean it */
1365         memset(ctx.target, 0, alloc_size);
1366
1367         ctx.idx = 0;
1368
1369         /* Generate the actual JIT code */
1370         build_prologue(&ctx);
1371         build_body(&ctx);
1372         build_epilogue(&ctx);
1373
1374         /* Update the icache */
1375         flush_icache_range((ptr)ctx.target, (ptr)(ctx.target + ctx.idx));
1376
1377         if (bpf_jit_enable > 1)
1378                 /* Dump JIT code */
1379                 bpf_jit_dump(fp->len, alloc_size, 2, ctx.target);
1380
1381         fp->bpf_func = (void *)ctx.target;
1382         fp->jited = true;
1383
1384 out:
1385         kfree(ctx.offsets);
1386 }
1387
1388 void bpf_jit_free(struct bpf_prog *fp)
1389 {
1390         if (fp->jited)
1391                 module_memfree(fp->bpf_func);
1392
1393         bpf_prog_unlock_free(fp);
1394 }