qeth: don't query for info if hardware not ready.
[pandora-kernel.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 <linux/errno.h>
40 #include <linux/timer.h>
41 #include <asm/uaccess.h>
42 #include <asm/unaligned.h>
43 #include <linux/filter.h>
44 #include <linux/ratelimit.h>
45 #include <linux/seccomp.h>
46 #include <linux/if_vlan.h>
47
48 /**
49  *      sk_filter - run a packet through a socket filter
50  *      @sk: sock associated with &sk_buff
51  *      @skb: buffer to filter
52  *
53  * Run the filter code and then cut skb->data to correct size returned by
54  * sk_run_filter. If pkt_len is 0 we toss packet. If skb->len is smaller
55  * than pkt_len we keep whole skb->data. This is the socket level
56  * wrapper to sk_run_filter. It returns 0 if the packet should
57  * be accepted or -EPERM if the packet should be tossed.
58  *
59  */
60 int sk_filter(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
61 {
62         int err;
63         struct sk_filter *filter;
64
65         /*
66          * If the skb was allocated from pfmemalloc reserves, only
67          * allow SOCK_MEMALLOC sockets to use it as this socket is
68          * helping free memory
69          */
70         if (skb_pfmemalloc(skb) && !sock_flag(sk, SOCK_MEMALLOC))
71                 return -ENOMEM;
72
73         err = security_sock_rcv_skb(sk, skb);
74         if (err)
75                 return err;
76
77         rcu_read_lock();
78         filter = rcu_dereference(sk->sk_filter);
79         if (filter) {
80                 unsigned int pkt_len = SK_RUN_FILTER(filter, skb);
81
82                 err = pkt_len ? pskb_trim(skb, pkt_len) : -EPERM;
83         }
84         rcu_read_unlock();
85
86         return err;
87 }
88 EXPORT_SYMBOL(sk_filter);
89
90 /* Helper to find the offset of pkt_type in sk_buff structure. We want
91  * to make sure its still a 3bit field starting at a byte boundary;
92  * taken from arch/x86/net/bpf_jit_comp.c.
93  */
94 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
95 #define PKT_TYPE_MAX    (7 << 5)
96 #else
97 #define PKT_TYPE_MAX    7
98 #endif
99 static unsigned int pkt_type_offset(void)
100 {
101         struct sk_buff skb_probe = { .pkt_type = ~0, };
102         u8 *ct = (u8 *) &skb_probe;
103         unsigned int off;
104
105         for (off = 0; off < sizeof(struct sk_buff); off++) {
106                 if (ct[off] == PKT_TYPE_MAX)
107                         return off;
108         }
109
110         pr_err_once("Please fix %s, as pkt_type couldn't be found!\n", __func__);
111         return -1;
112 }
113
114 static u64 __skb_get_pay_offset(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
115 {
116         return __skb_get_poff((struct sk_buff *)(unsigned long) ctx);
117 }
118
119 static u64 __skb_get_nlattr(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
120 {
121         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
122         struct nlattr *nla;
123
124         if (skb_is_nonlinear(skb))
125                 return 0;
126
127         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
128                 return 0;
129
130         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
131                 return 0;
132
133         nla = nla_find((struct nlattr *) &skb->data[a], skb->len - a, x);
134         if (nla)
135                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
136
137         return 0;
138 }
139
140 static u64 __skb_get_nlattr_nest(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
141 {
142         struct sk_buff *skb = (struct sk_buff *)(unsigned long) ctx;
143         struct nlattr *nla;
144
145         if (skb_is_nonlinear(skb))
146                 return 0;
147
148         if (skb->len < sizeof(struct nlattr))
149                 return 0;
150
151         if (a > skb->len - sizeof(struct nlattr))
152                 return 0;
153
154         nla = (struct nlattr *) &skb->data[a];
155         if (nla->nla_len > skb->len - a)
156                 return 0;
157
158         nla = nla_find_nested(nla, x);
159         if (nla)
160                 return (void *) nla - (void *) skb->data;
161
162         return 0;
163 }
164
165 static u64 __get_raw_cpu_id(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
166 {
167         return raw_smp_processor_id();
168 }
169
170 /* note that this only generates 32-bit random numbers */
171 static u64 __get_random_u32(u64 ctx, u64 a, u64 x, u64 r4, u64 r5)
172 {
173         return prandom_u32();
174 }
175
176 static bool convert_bpf_extensions(struct sock_filter *fp,
177                                    struct bpf_insn **insnp)
178 {
179         struct bpf_insn *insn = *insnp;
180
181         switch (fp->k) {
182         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PROTOCOL:
183                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, protocol) != 2);
184
185                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(protocol)) */
186                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
187                                       offsetof(struct sk_buff, protocol));
188                 /* A = ntohs(A) [emitting a nop or swap16] */
189                 *insn = BPF_ENDIAN(BPF_FROM_BE, BPF_REG_A, 16);
190                 break;
191
192         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PKTTYPE:
193                 *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_B, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
194                                     pkt_type_offset());
195                 if (insn->off < 0)
196                         return false;
197                 insn++;
198                 *insn = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A, PKT_TYPE_MAX);
199 #ifdef __BIG_ENDIAN_BITFIELD
200                 insn++;
201                 *insn = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, BPF_REG_A, 5);
202 #endif
203                 break;
204
205         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX:
206         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_HATYPE:
207                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, ifindex) != 4);
208                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct net_device, type) != 2);
209                 BUILD_BUG_ON(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)) < 0);
210
211                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(bytes_to_bpf_size(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, dev)),
212                                       BPF_REG_TMP, BPF_REG_CTX,
213                                       offsetof(struct sk_buff, dev));
214                 /* if (tmp != 0) goto pc + 1 */
215                 *insn++ = BPF_JMP_IMM(BPF_JNE, BPF_REG_TMP, 0, 1);
216                 *insn++ = BPF_EXIT_INSN();
217                 if (fp->k == SKF_AD_OFF + SKF_AD_IFINDEX)
218                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
219                                             offsetof(struct net_device, ifindex));
220                 else
221                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_TMP,
222                                             offsetof(struct net_device, type));
223                 break;
224
225         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_MARK:
226                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, mark) != 4);
227
228                 *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
229                                     offsetof(struct sk_buff, mark));
230                 break;
231
232         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RXHASH:
233                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, hash) != 4);
234
235                 *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
236                                     offsetof(struct sk_buff, hash));
237                 break;
238
239         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_QUEUE:
240                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, queue_mapping) != 2);
241
242                 *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
243                                     offsetof(struct sk_buff, queue_mapping));
244                 break;
245
246         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG:
247         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG_PRESENT:
248                 BUILD_BUG_ON(FIELD_SIZEOF(struct sk_buff, vlan_tci) != 2);
249                 BUILD_BUG_ON(VLAN_TAG_PRESENT != 0x1000);
250
251                 /* A = *(u16 *) (CTX + offsetof(vlan_tci)) */
252                 *insn++ = BPF_LDX_MEM(BPF_H, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX,
253                                       offsetof(struct sk_buff, vlan_tci));
254                 if (fp->k == SKF_AD_OFF + SKF_AD_VLAN_TAG) {
255                         *insn = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A,
256                                               ~VLAN_TAG_PRESENT);
257                 } else {
258                         /* A >>= 12 */
259                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_RSH, BPF_REG_A, 12);
260                         /* A &= 1 */
261                         *insn = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A, 1);
262                 }
263                 break;
264
265         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
266         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
267         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
268         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
269         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
270                 /* arg1 = CTX */
271                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG1, BPF_REG_CTX);
272                 /* arg2 = A */
273                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG2, BPF_REG_A);
274                 /* arg3 = X */
275                 *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_ARG3, BPF_REG_X);
276                 /* Emit call(arg1=CTX, arg2=A, arg3=X) */
277                 switch (fp->k) {
278                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_PAY_OFFSET:
279                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_pay_offset);
280                         break;
281                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR:
282                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr);
283                         break;
284                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_NLATTR_NEST:
285                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__skb_get_nlattr_nest);
286                         break;
287                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_CPU:
288                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__get_raw_cpu_id);
289                         break;
290                 case SKF_AD_OFF + SKF_AD_RANDOM:
291                         *insn = BPF_EMIT_CALL(__get_random_u32);
292                         break;
293                 }
294                 break;
295
296         case SKF_AD_OFF + SKF_AD_ALU_XOR_X:
297                 /* A ^= X */
298                 *insn = BPF_ALU32_REG(BPF_XOR, BPF_REG_A, BPF_REG_X);
299                 break;
300
301         default:
302                 /* This is just a dummy call to avoid letting the compiler
303                  * evict __bpf_call_base() as an optimization. Placed here
304                  * where no-one bothers.
305                  */
306                 BUG_ON(__bpf_call_base(0, 0, 0, 0, 0) != 0);
307                 return false;
308         }
309
310         *insnp = insn;
311         return true;
312 }
313
314 /**
315  *      bpf_convert_filter - convert filter program
316  *      @prog: the user passed filter program
317  *      @len: the length of the user passed filter program
318  *      @new_prog: buffer where converted program will be stored
319  *      @new_len: pointer to store length of converted program
320  *
321  * Remap 'sock_filter' style BPF instruction set to 'sock_filter_ext' style.
322  * Conversion workflow:
323  *
324  * 1) First pass for calculating the new program length:
325  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len)
326  *
327  * 2) 2nd pass to remap in two passes: 1st pass finds new
328  *    jump offsets, 2nd pass remapping:
329  *   new_prog = kmalloc(sizeof(struct bpf_insn) * new_len);
330  *   bpf_convert_filter(old_prog, old_len, new_prog, &new_len);
331  *
332  * User BPF's register A is mapped to our BPF register 6, user BPF
333  * register X is mapped to BPF register 7; frame pointer is always
334  * register 10; Context 'void *ctx' is stored in register 1, that is,
335  * for socket filters: ctx == 'struct sk_buff *', for seccomp:
336  * ctx == 'struct seccomp_data *'.
337  */
338 int bpf_convert_filter(struct sock_filter *prog, int len,
339                        struct bpf_insn *new_prog, int *new_len)
340 {
341         int new_flen = 0, pass = 0, target, i;
342         struct bpf_insn *new_insn;
343         struct sock_filter *fp;
344         int *addrs = NULL;
345         u8 bpf_src;
346
347         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS * sizeof(u32) > MAX_BPF_STACK);
348         BUILD_BUG_ON(BPF_REG_FP + 1 != MAX_BPF_REG);
349
350         if (len <= 0 || len > BPF_MAXINSNS)
351                 return -EINVAL;
352
353         if (new_prog) {
354                 addrs = kcalloc(len, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
355                 if (!addrs)
356                         return -ENOMEM;
357         }
358
359 do_pass:
360         new_insn = new_prog;
361         fp = prog;
362
363         if (new_insn)
364                 *new_insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_CTX, BPF_REG_ARG1);
365         new_insn++;
366
367         for (i = 0; i < len; fp++, i++) {
368                 struct bpf_insn tmp_insns[6] = { };
369                 struct bpf_insn *insn = tmp_insns;
370
371                 if (addrs)
372                         addrs[i] = new_insn - new_prog;
373
374                 switch (fp->code) {
375                 /* All arithmetic insns and skb loads map as-is. */
376                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
377                 case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
378                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
379                 case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
380                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
381                 case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
382                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
383                 case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
384                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
385                 case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
386                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
387                 case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
388                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
389                 case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
390                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
391                 case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
392                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
393                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
394                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X:
395                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
396                 case BPF_ALU | BPF_NEG:
397                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
398                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
399                 case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
400                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
401                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
402                 case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
403                         /* Check for overloaded BPF extension and
404                          * directly convert it if found, otherwise
405                          * just move on with mapping.
406                          */
407                         if (BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD &&
408                             BPF_MODE(fp->code) == BPF_ABS &&
409                             convert_bpf_extensions(fp, &insn))
410                                 break;
411
412                         *insn = BPF_RAW_INSN(fp->code, BPF_REG_A, BPF_REG_X, 0, fp->k);
413                         break;
414
415                 /* Jump transformation cannot use BPF block macros
416                  * everywhere as offset calculation and target updates
417                  * require a bit more work than the rest, i.e. jump
418                  * opcodes map as-is, but offsets need adjustment.
419                  */
420
421 #define BPF_EMIT_JMP                                                    \
422         do {                                                            \
423                 if (target >= len || target < 0)                        \
424                         goto err;                                       \
425                 insn->off = addrs ? addrs[target] - addrs[i] - 1 : 0;   \
426                 /* Adjust pc relative offset for 2nd or 3rd insn. */    \
427                 insn->off -= insn - tmp_insns;                          \
428         } while (0)
429
430                 case BPF_JMP | BPF_JA:
431                         target = i + fp->k + 1;
432                         insn->code = fp->code;
433                         BPF_EMIT_JMP;
434                         break;
435
436                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
437                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
438                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
439                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
440                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
441                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
442                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
443                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
444                         if (BPF_SRC(fp->code) == BPF_K && (int) fp->k < 0) {
445                                 /* BPF immediates are signed, zero extend
446                                  * immediate into tmp register and use it
447                                  * in compare insn.
448                                  */
449                                 *insn++ = BPF_MOV32_IMM(BPF_REG_TMP, fp->k);
450
451                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
452                                 insn->src_reg = BPF_REG_TMP;
453                                 bpf_src = BPF_X;
454                         } else {
455                                 insn->dst_reg = BPF_REG_A;
456                                 insn->src_reg = BPF_REG_X;
457                                 insn->imm = fp->k;
458                                 bpf_src = BPF_SRC(fp->code);
459                         }
460
461                         /* Common case where 'jump_false' is next insn. */
462                         if (fp->jf == 0) {
463                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
464                                 target = i + fp->jt + 1;
465                                 BPF_EMIT_JMP;
466                                 break;
467                         }
468
469                         /* Convert JEQ into JNE when 'jump_true' is next insn. */
470                         if (fp->jt == 0 && BPF_OP(fp->code) == BPF_JEQ) {
471                                 insn->code = BPF_JMP | BPF_JNE | bpf_src;
472                                 target = i + fp->jf + 1;
473                                 BPF_EMIT_JMP;
474                                 break;
475                         }
476
477                         /* Other jumps are mapped into two insns: Jxx and JA. */
478                         target = i + fp->jt + 1;
479                         insn->code = BPF_JMP | BPF_OP(fp->code) | bpf_src;
480                         BPF_EMIT_JMP;
481                         insn++;
482
483                         insn->code = BPF_JMP | BPF_JA;
484                         target = i + fp->jf + 1;
485                         BPF_EMIT_JMP;
486                         break;
487
488                 /* ldxb 4 * ([14] & 0xf) is remaped into 6 insns. */
489                 case BPF_LDX | BPF_MSH | BPF_B:
490                         /* tmp = A */
491                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_TMP, BPF_REG_A);
492                         /* A = BPF_R0 = *(u8 *) (skb->data + K) */
493                         *insn++ = BPF_LD_ABS(BPF_B, fp->k);
494                         /* A &= 0xf */
495                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_AND, BPF_REG_A, 0xf);
496                         /* A <<= 2 */
497                         *insn++ = BPF_ALU32_IMM(BPF_LSH, BPF_REG_A, 2);
498                         /* X = A */
499                         *insn++ = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
500                         /* A = tmp */
501                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_TMP);
502                         break;
503
504                 /* RET_K, RET_A are remaped into 2 insns. */
505                 case BPF_RET | BPF_A:
506                 case BPF_RET | BPF_K:
507                         *insn++ = BPF_MOV32_RAW(BPF_RVAL(fp->code) == BPF_K ?
508                                                 BPF_K : BPF_X, BPF_REG_0,
509                                                 BPF_REG_A, fp->k);
510                         *insn = BPF_EXIT_INSN();
511                         break;
512
513                 /* Store to stack. */
514                 case BPF_ST:
515                 case BPF_STX:
516                         *insn = BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_FP, BPF_CLASS(fp->code) ==
517                                             BPF_ST ? BPF_REG_A : BPF_REG_X,
518                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
519                         break;
520
521                 /* Load from stack. */
522                 case BPF_LD | BPF_MEM:
523                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
524                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD  ?
525                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_FP,
526                                             -(BPF_MEMWORDS - fp->k) * 4);
527                         break;
528
529                 /* A = K or X = K */
530                 case BPF_LD | BPF_IMM:
531                 case BPF_LDX | BPF_IMM:
532                         *insn = BPF_MOV32_IMM(BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
533                                               BPF_REG_A : BPF_REG_X, fp->k);
534                         break;
535
536                 /* X = A */
537                 case BPF_MISC | BPF_TAX:
538                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_X, BPF_REG_A);
539                         break;
540
541                 /* A = X */
542                 case BPF_MISC | BPF_TXA:
543                         *insn = BPF_MOV64_REG(BPF_REG_A, BPF_REG_X);
544                         break;
545
546                 /* A = skb->len or X = skb->len */
547                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN:
548                 case BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN:
549                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_CLASS(fp->code) == BPF_LD ?
550                                             BPF_REG_A : BPF_REG_X, BPF_REG_CTX,
551                                             offsetof(struct sk_buff, len));
552                         break;
553
554                 /* Access seccomp_data fields. */
555                 case BPF_LDX | BPF_ABS | BPF_W:
556                         /* A = *(u32 *) (ctx + K) */
557                         *insn = BPF_LDX_MEM(BPF_W, BPF_REG_A, BPF_REG_CTX, fp->k);
558                         break;
559
560                 /* Unkown instruction. */
561                 default:
562                         goto err;
563                 }
564
565                 insn++;
566                 if (new_prog)
567                         memcpy(new_insn, tmp_insns,
568                                sizeof(*insn) * (insn - tmp_insns));
569                 new_insn += insn - tmp_insns;
570         }
571
572         if (!new_prog) {
573                 /* Only calculating new length. */
574                 *new_len = new_insn - new_prog;
575                 return 0;
576         }
577
578         pass++;
579         if (new_flen != new_insn - new_prog) {
580                 new_flen = new_insn - new_prog;
581                 if (pass > 2)
582                         goto err;
583                 goto do_pass;
584         }
585
586         kfree(addrs);
587         BUG_ON(*new_len != new_flen);
588         return 0;
589 err:
590         kfree(addrs);
591         return -EINVAL;
592 }
593
594 /* Security:
595  *
596  * A BPF program is able to use 16 cells of memory to store intermediate
597  * values (check u32 mem[BPF_MEMWORDS] in sk_run_filter()).
598  *
599  * As we dont want to clear mem[] array for each packet going through
600  * sk_run_filter(), we check that filter loaded by user never try to read
601  * a cell if not previously written, and we check all branches to be sure
602  * a malicious user doesn't try to abuse us.
603  */
604 static int check_load_and_stores(const struct sock_filter *filter, int flen)
605 {
606         u16 *masks, memvalid = 0; /* One bit per cell, 16 cells */
607         int pc, ret = 0;
608
609         BUILD_BUG_ON(BPF_MEMWORDS > 16);
610
611         masks = kmalloc_array(flen, sizeof(*masks), GFP_KERNEL);
612         if (!masks)
613                 return -ENOMEM;
614
615         memset(masks, 0xff, flen * sizeof(*masks));
616
617         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
618                 memvalid &= masks[pc];
619
620                 switch (filter[pc].code) {
621                 case BPF_ST:
622                 case BPF_STX:
623                         memvalid |= (1 << filter[pc].k);
624                         break;
625                 case BPF_LD | BPF_MEM:
626                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
627                         if (!(memvalid & (1 << filter[pc].k))) {
628                                 ret = -EINVAL;
629                                 goto error;
630                         }
631                         break;
632                 case BPF_JMP | BPF_JA:
633                         /* A jump must set masks on target */
634                         masks[pc + 1 + filter[pc].k] &= memvalid;
635                         memvalid = ~0;
636                         break;
637                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
638                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
639                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
640                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
641                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
642                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
643                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
644                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
645                         /* A jump must set masks on targets */
646                         masks[pc + 1 + filter[pc].jt] &= memvalid;
647                         masks[pc + 1 + filter[pc].jf] &= memvalid;
648                         memvalid = ~0;
649                         break;
650                 }
651         }
652 error:
653         kfree(masks);
654         return ret;
655 }
656
657 static bool chk_code_allowed(u16 code_to_probe)
658 {
659         static const bool codes[] = {
660                 /* 32 bit ALU operations */
661                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] = true,
662                 [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] = true,
663                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] = true,
664                 [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] = true,
665                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K] = true,
666                 [BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X] = true,
667                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K] = true,
668                 [BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X] = true,
669                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K] = true,
670                 [BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X] = true,
671                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] = true,
672                 [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] = true,
673                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] = true,
674                 [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] = true,
675                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] = true,
676                 [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] = true,
677                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] = true,
678                 [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X] = true,
679                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K] = true,
680                 [BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X] = true,
681                 [BPF_ALU | BPF_NEG] = true,
682                 /* Load instructions */
683                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS] = true,
684                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS] = true,
685                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS] = true,
686                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_LEN] = true,
687                 [BPF_LD | BPF_W | BPF_IND] = true,
688                 [BPF_LD | BPF_H | BPF_IND] = true,
689                 [BPF_LD | BPF_B | BPF_IND] = true,
690                 [BPF_LD | BPF_IMM] = true,
691                 [BPF_LD | BPF_MEM] = true,
692                 [BPF_LDX | BPF_W | BPF_LEN] = true,
693                 [BPF_LDX | BPF_B | BPF_MSH] = true,
694                 [BPF_LDX | BPF_IMM] = true,
695                 [BPF_LDX | BPF_MEM] = true,
696                 /* Store instructions */
697                 [BPF_ST] = true,
698                 [BPF_STX] = true,
699                 /* Misc instructions */
700                 [BPF_MISC | BPF_TAX] = true,
701                 [BPF_MISC | BPF_TXA] = true,
702                 /* Return instructions */
703                 [BPF_RET | BPF_K] = true,
704                 [BPF_RET | BPF_A] = true,
705                 /* Jump instructions */
706                 [BPF_JMP | BPF_JA] = true,
707                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] = true,
708                 [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] = true,
709                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] = true,
710                 [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] = true,
711                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] = true,
712                 [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] = true,
713                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] = true,
714                 [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] = true,
715         };
716
717         if (code_to_probe >= ARRAY_SIZE(codes))
718                 return false;
719
720         return codes[code_to_probe];
721 }
722
723 /**
724  *      bpf_check_classic - verify socket filter code
725  *      @filter: filter to verify
726  *      @flen: length of filter
727  *
728  * Check the user's filter code. If we let some ugly
729  * filter code slip through kaboom! The filter must contain
730  * no references or jumps that are out of range, no illegal
731  * instructions, and must end with a RET instruction.
732  *
733  * All jumps are forward as they are not signed.
734  *
735  * Returns 0 if the rule set is legal or -EINVAL if not.
736  */
737 int bpf_check_classic(const struct sock_filter *filter, unsigned int flen)
738 {
739         bool anc_found;
740         int pc;
741
742         if (flen == 0 || flen > BPF_MAXINSNS)
743                 return -EINVAL;
744
745         /* Check the filter code now */
746         for (pc = 0; pc < flen; pc++) {
747                 const struct sock_filter *ftest = &filter[pc];
748
749                 /* May we actually operate on this code? */
750                 if (!chk_code_allowed(ftest->code))
751                         return -EINVAL;
752
753                 /* Some instructions need special checks */
754                 switch (ftest->code) {
755                 case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
756                 case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K:
757                         /* Check for division by zero */
758                         if (ftest->k == 0)
759                                 return -EINVAL;
760                         break;
761                 case BPF_LD | BPF_MEM:
762                 case BPF_LDX | BPF_MEM:
763                 case BPF_ST:
764                 case BPF_STX:
765                         /* Check for invalid memory addresses */
766                         if (ftest->k >= BPF_MEMWORDS)
767                                 return -EINVAL;
768                         break;
769                 case BPF_JMP | BPF_JA:
770                         /* Note, the large ftest->k might cause loops.
771                          * Compare this with conditional jumps below,
772                          * where offsets are limited. --ANK (981016)
773                          */
774                         if (ftest->k >= (unsigned int)(flen - pc - 1))
775                                 return -EINVAL;
776                         break;
777                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
778                 case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
779                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
780                 case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
781                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
782                 case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
783                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K:
784                 case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X:
785                         /* Both conditionals must be safe */
786                         if (pc + ftest->jt + 1 >= flen ||
787                             pc + ftest->jf + 1 >= flen)
788                                 return -EINVAL;
789                         break;
790                 case BPF_LD | BPF_W | BPF_ABS:
791                 case BPF_LD | BPF_H | BPF_ABS:
792                 case BPF_LD | BPF_B | BPF_ABS:
793                         anc_found = false;
794                         if (bpf_anc_helper(ftest) & BPF_ANC)
795                                 anc_found = true;
796                         /* Ancillary operation unknown or unsupported */
797                         if (anc_found == false && ftest->k >= SKF_AD_OFF)
798                                 return -EINVAL;
799                 }
800         }
801
802         /* Last instruction must be a RET code */
803         switch (filter[flen - 1].code) {
804         case BPF_RET | BPF_K:
805         case BPF_RET | BPF_A:
806                 return check_load_and_stores(filter, flen);
807         }
808
809         return -EINVAL;
810 }
811 EXPORT_SYMBOL(bpf_check_classic);
812
813 static int bpf_prog_store_orig_filter(struct bpf_prog *fp,
814                                       const struct sock_fprog *fprog)
815 {
816         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
817         struct sock_fprog_kern *fkprog;
818
819         fp->orig_prog = kmalloc(sizeof(*fkprog), GFP_KERNEL);
820         if (!fp->orig_prog)
821                 return -ENOMEM;
822
823         fkprog = fp->orig_prog;
824         fkprog->len = fprog->len;
825         fkprog->filter = kmemdup(fp->insns, fsize, GFP_KERNEL);
826         if (!fkprog->filter) {
827                 kfree(fp->orig_prog);
828                 return -ENOMEM;
829         }
830
831         return 0;
832 }
833
834 static void bpf_release_orig_filter(struct bpf_prog *fp)
835 {
836         struct sock_fprog_kern *fprog = fp->orig_prog;
837
838         if (fprog) {
839                 kfree(fprog->filter);
840                 kfree(fprog);
841         }
842 }
843
844 static void __bpf_prog_release(struct bpf_prog *prog)
845 {
846         bpf_release_orig_filter(prog);
847         bpf_prog_free(prog);
848 }
849
850 static void __sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
851 {
852         __bpf_prog_release(fp->prog);
853         kfree(fp);
854 }
855
856 /**
857  *      sk_filter_release_rcu - Release a socket filter by rcu_head
858  *      @rcu: rcu_head that contains the sk_filter to free
859  */
860 static void sk_filter_release_rcu(struct rcu_head *rcu)
861 {
862         struct sk_filter *fp = container_of(rcu, struct sk_filter, rcu);
863
864         __sk_filter_release(fp);
865 }
866
867 /**
868  *      sk_filter_release - release a socket filter
869  *      @fp: filter to remove
870  *
871  *      Remove a filter from a socket and release its resources.
872  */
873 static void sk_filter_release(struct sk_filter *fp)
874 {
875         if (atomic_dec_and_test(&fp->refcnt))
876                 call_rcu(&fp->rcu, sk_filter_release_rcu);
877 }
878
879 void sk_filter_uncharge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
880 {
881         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
882
883         atomic_sub(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
884         sk_filter_release(fp);
885 }
886
887 /* try to charge the socket memory if there is space available
888  * return true on success
889  */
890 bool sk_filter_charge(struct sock *sk, struct sk_filter *fp)
891 {
892         u32 filter_size = bpf_prog_size(fp->prog->len);
893
894         /* same check as in sock_kmalloc() */
895         if (filter_size <= sysctl_optmem_max &&
896             atomic_read(&sk->sk_omem_alloc) + filter_size < sysctl_optmem_max) {
897                 atomic_inc(&fp->refcnt);
898                 atomic_add(filter_size, &sk->sk_omem_alloc);
899                 return true;
900         }
901         return false;
902 }
903
904 static struct bpf_prog *bpf_migrate_filter(struct bpf_prog *fp)
905 {
906         struct sock_filter *old_prog;
907         struct bpf_prog *old_fp;
908         int err, new_len, old_len = fp->len;
909
910         /* We are free to overwrite insns et al right here as it
911          * won't be used at this point in time anymore internally
912          * after the migration to the internal BPF instruction
913          * representation.
914          */
915         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct sock_filter) !=
916                      sizeof(struct bpf_insn));
917
918         /* Conversion cannot happen on overlapping memory areas,
919          * so we need to keep the user BPF around until the 2nd
920          * pass. At this time, the user BPF is stored in fp->insns.
921          */
922         old_prog = kmemdup(fp->insns, old_len * sizeof(struct sock_filter),
923                            GFP_KERNEL);
924         if (!old_prog) {
925                 err = -ENOMEM;
926                 goto out_err;
927         }
928
929         /* 1st pass: calculate the new program length. */
930         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, NULL, &new_len);
931         if (err)
932                 goto out_err_free;
933
934         /* Expand fp for appending the new filter representation. */
935         old_fp = fp;
936         fp = krealloc(old_fp, bpf_prog_size(new_len), GFP_KERNEL);
937         if (!fp) {
938                 /* The old_fp is still around in case we couldn't
939                  * allocate new memory, so uncharge on that one.
940                  */
941                 fp = old_fp;
942                 err = -ENOMEM;
943                 goto out_err_free;
944         }
945
946         fp->len = new_len;
947
948         /* 2nd pass: remap sock_filter insns into bpf_insn insns. */
949         err = bpf_convert_filter(old_prog, old_len, fp->insnsi, &new_len);
950         if (err)
951                 /* 2nd bpf_convert_filter() can fail only if it fails
952                  * to allocate memory, remapping must succeed. Note,
953                  * that at this time old_fp has already been released
954                  * by krealloc().
955                  */
956                 goto out_err_free;
957
958         bpf_prog_select_runtime(fp);
959
960         kfree(old_prog);
961         return fp;
962
963 out_err_free:
964         kfree(old_prog);
965 out_err:
966         __bpf_prog_release(fp);
967         return ERR_PTR(err);
968 }
969
970 static struct bpf_prog *bpf_prepare_filter(struct bpf_prog *fp)
971 {
972         int err;
973
974         fp->bpf_func = NULL;
975         fp->jited = 0;
976
977         err = bpf_check_classic(fp->insns, fp->len);
978         if (err) {
979                 __bpf_prog_release(fp);
980                 return ERR_PTR(err);
981         }
982
983         /* Probe if we can JIT compile the filter and if so, do
984          * the compilation of the filter.
985          */
986         bpf_jit_compile(fp);
987
988         /* JIT compiler couldn't process this filter, so do the
989          * internal BPF translation for the optimized interpreter.
990          */
991         if (!fp->jited)
992                 fp = bpf_migrate_filter(fp);
993
994         return fp;
995 }
996
997 /**
998  *      bpf_prog_create - create an unattached filter
999  *      @pfp: the unattached filter that is created
1000  *      @fprog: the filter program
1001  *
1002  * Create a filter independent of any socket. We first run some
1003  * sanity checks on it to make sure it does not explode on us later.
1004  * If an error occurs or there is insufficient memory for the filter
1005  * a negative errno code is returned. On success the return is zero.
1006  */
1007 int bpf_prog_create(struct bpf_prog **pfp, struct sock_fprog_kern *fprog)
1008 {
1009         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1010         struct bpf_prog *fp;
1011
1012         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1013         if (fprog->filter == NULL)
1014                 return -EINVAL;
1015
1016         fp = kmalloc(bpf_prog_size(fprog->len), GFP_KERNEL);
1017         if (!fp)
1018                 return -ENOMEM;
1019
1020         memcpy(fp->insns, fprog->filter, fsize);
1021
1022         fp->len = fprog->len;
1023         /* Since unattached filters are not copied back to user
1024          * space through sk_get_filter(), we do not need to hold
1025          * a copy here, and can spare us the work.
1026          */
1027         fp->orig_prog = NULL;
1028
1029         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1030          * memory in case something goes wrong.
1031          */
1032         fp = bpf_prepare_filter(fp);
1033         if (IS_ERR(fp))
1034                 return PTR_ERR(fp);
1035
1036         *pfp = fp;
1037         return 0;
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_create);
1040
1041 void bpf_prog_destroy(struct bpf_prog *fp)
1042 {
1043         __bpf_prog_release(fp);
1044 }
1045 EXPORT_SYMBOL_GPL(bpf_prog_destroy);
1046
1047 /**
1048  *      sk_attach_filter - attach a socket filter
1049  *      @fprog: the filter program
1050  *      @sk: the socket to use
1051  *
1052  * Attach the user's filter code. We first run some sanity checks on
1053  * it to make sure it does not explode on us later. If an error
1054  * occurs or there is insufficient memory for the filter a negative
1055  * errno code is returned. On success the return is zero.
1056  */
1057 int sk_attach_filter(struct sock_fprog *fprog, struct sock *sk)
1058 {
1059         struct sk_filter *fp, *old_fp;
1060         unsigned int fsize = bpf_classic_proglen(fprog);
1061         unsigned int bpf_fsize = bpf_prog_size(fprog->len);
1062         struct bpf_prog *prog;
1063         int err;
1064
1065         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1066                 return -EPERM;
1067
1068         /* Make sure new filter is there and in the right amounts. */
1069         if (fprog->filter == NULL)
1070                 return -EINVAL;
1071
1072         prog = kmalloc(bpf_fsize, GFP_KERNEL);
1073         if (!prog)
1074                 return -ENOMEM;
1075
1076         if (copy_from_user(prog->insns, fprog->filter, fsize)) {
1077                 kfree(prog);
1078                 return -EFAULT;
1079         }
1080
1081         prog->len = fprog->len;
1082
1083         err = bpf_prog_store_orig_filter(prog, fprog);
1084         if (err) {
1085                 kfree(prog);
1086                 return -ENOMEM;
1087         }
1088
1089         /* bpf_prepare_filter() already takes care of freeing
1090          * memory in case something goes wrong.
1091          */
1092         prog = bpf_prepare_filter(prog);
1093         if (IS_ERR(prog))
1094                 return PTR_ERR(prog);
1095
1096         fp = kmalloc(sizeof(*fp), GFP_KERNEL);
1097         if (!fp) {
1098                 __bpf_prog_release(prog);
1099                 return -ENOMEM;
1100         }
1101         fp->prog = prog;
1102
1103         atomic_set(&fp->refcnt, 0);
1104
1105         if (!sk_filter_charge(sk, fp)) {
1106                 __sk_filter_release(fp);
1107                 return -ENOMEM;
1108         }
1109
1110         old_fp = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1111                                            sock_owned_by_user(sk));
1112         rcu_assign_pointer(sk->sk_filter, fp);
1113
1114         if (old_fp)
1115                 sk_filter_uncharge(sk, old_fp);
1116
1117         return 0;
1118 }
1119 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_attach_filter);
1120
1121 int sk_detach_filter(struct sock *sk)
1122 {
1123         int ret = -ENOENT;
1124         struct sk_filter *filter;
1125
1126         if (sock_flag(sk, SOCK_FILTER_LOCKED))
1127                 return -EPERM;
1128
1129         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1130                                            sock_owned_by_user(sk));
1131         if (filter) {
1132                 RCU_INIT_POINTER(sk->sk_filter, NULL);
1133                 sk_filter_uncharge(sk, filter);
1134                 ret = 0;
1135         }
1136
1137         return ret;
1138 }
1139 EXPORT_SYMBOL_GPL(sk_detach_filter);
1140
1141 int sk_get_filter(struct sock *sk, struct sock_filter __user *ubuf,
1142                   unsigned int len)
1143 {
1144         struct sock_fprog_kern *fprog;
1145         struct sk_filter *filter;
1146         int ret = 0;
1147
1148         lock_sock(sk);
1149         filter = rcu_dereference_protected(sk->sk_filter,
1150                                            sock_owned_by_user(sk));
1151         if (!filter)
1152                 goto out;
1153
1154         /* We're copying the filter that has been originally attached,
1155          * so no conversion/decode needed anymore.
1156          */
1157         fprog = filter->prog->orig_prog;
1158
1159         ret = fprog->len;
1160         if (!len)
1161                 /* User space only enquires number of filter blocks. */
1162                 goto out;
1163
1164         ret = -EINVAL;
1165         if (len < fprog->len)
1166                 goto out;
1167
1168         ret = -EFAULT;
1169         if (copy_to_user(ubuf, fprog->filter, bpf_classic_proglen(fprog)))
1170                 goto out;
1171
1172         /* Instead of bytes, the API requests to return the number
1173          * of filter blocks.
1174          */
1175         ret = fprog->len;
1176 out:
1177         release_sock(sk);
1178         return ret;
1179 }