GNU Linux-libre 4.14.266-gnu1
[releases.git] / arch / sparc / net / bpf_jit_comp_64.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/moduleloader.h>
3 #include <linux/workqueue.h>
4 #include <linux/netdevice.h>
5 #include <linux/filter.h>
6 #include <linux/bpf.h>
7 #include <linux/cache.h>
8 #include <linux/if_vlan.h>
9
10 #include <asm/cacheflush.h>
11 #include <asm/ptrace.h>
12
13 #include "bpf_jit_64.h"
14
15 static inline bool is_simm13(unsigned int value)
16 {
17         return value + 0x1000 < 0x2000;
18 }
19
20 static inline bool is_simm10(unsigned int value)
21 {
22         return value + 0x200 < 0x400;
23 }
24
25 static inline bool is_simm5(unsigned int value)
26 {
27         return value + 0x10 < 0x20;
28 }
29
30 static inline bool is_sethi(unsigned int value)
31 {
32         return (value & ~0x3fffff) == 0;
33 }
34
35 static void bpf_flush_icache(void *start_, void *end_)
36 {
37         /* Cheetah's I-cache is fully coherent.  */
38         if (tlb_type == spitfire) {
39                 unsigned long start = (unsigned long) start_;
40                 unsigned long end = (unsigned long) end_;
41
42                 start &= ~7UL;
43                 end = (end + 7UL) & ~7UL;
44                 while (start < end) {
45                         flushi(start);
46                         start += 32;
47                 }
48         }
49 }
50
51 #define SEEN_DATAREF 1 /* might call external helpers */
52 #define SEEN_XREG    2 /* ebx is used */
53 #define SEEN_MEM     4 /* use mem[] for temporary storage */
54
55 #define S13(X)          ((X) & 0x1fff)
56 #define S5(X)           ((X) & 0x1f)
57 #define IMMED           0x00002000
58 #define RD(X)           ((X) << 25)
59 #define RS1(X)          ((X) << 14)
60 #define RS2(X)          ((X))
61 #define OP(X)           ((X) << 30)
62 #define OP2(X)          ((X) << 22)
63 #define OP3(X)          ((X) << 19)
64 #define COND(X)         (((X) & 0xf) << 25)
65 #define CBCOND(X)       (((X) & 0x1f) << 25)
66 #define F1(X)           OP(X)
67 #define F2(X, Y)        (OP(X) | OP2(Y))
68 #define F3(X, Y)        (OP(X) | OP3(Y))
69 #define ASI(X)          (((X) & 0xff) << 5)
70
71 #define CONDN           COND(0x0)
72 #define CONDE           COND(0x1)
73 #define CONDLE          COND(0x2)
74 #define CONDL           COND(0x3)
75 #define CONDLEU         COND(0x4)
76 #define CONDCS          COND(0x5)
77 #define CONDNEG         COND(0x6)
78 #define CONDVC          COND(0x7)
79 #define CONDA           COND(0x8)
80 #define CONDNE          COND(0x9)
81 #define CONDG           COND(0xa)
82 #define CONDGE          COND(0xb)
83 #define CONDGU          COND(0xc)
84 #define CONDCC          COND(0xd)
85 #define CONDPOS         COND(0xe)
86 #define CONDVS          COND(0xf)
87
88 #define CONDGEU         CONDCC
89 #define CONDLU          CONDCS
90
91 #define WDISP22(X)      (((X) >> 2) & 0x3fffff)
92 #define WDISP19(X)      (((X) >> 2) & 0x7ffff)
93
94 /* The 10-bit branch displacement for CBCOND is split into two fields */
95 static u32 WDISP10(u32 off)
96 {
97         u32 ret = ((off >> 2) & 0xff) << 5;
98
99         ret |= ((off >> (2 + 8)) & 0x03) << 19;
100
101         return ret;
102 }
103
104 #define CBCONDE         CBCOND(0x09)
105 #define CBCONDLE        CBCOND(0x0a)
106 #define CBCONDL         CBCOND(0x0b)
107 #define CBCONDLEU       CBCOND(0x0c)
108 #define CBCONDCS        CBCOND(0x0d)
109 #define CBCONDN         CBCOND(0x0e)
110 #define CBCONDVS        CBCOND(0x0f)
111 #define CBCONDNE        CBCOND(0x19)
112 #define CBCONDG         CBCOND(0x1a)
113 #define CBCONDGE        CBCOND(0x1b)
114 #define CBCONDGU        CBCOND(0x1c)
115 #define CBCONDCC        CBCOND(0x1d)
116 #define CBCONDPOS       CBCOND(0x1e)
117 #define CBCONDVC        CBCOND(0x1f)
118
119 #define CBCONDGEU       CBCONDCC
120 #define CBCONDLU        CBCONDCS
121
122 #define ANNUL           (1 << 29)
123 #define XCC             (1 << 21)
124
125 #define BRANCH          (F2(0, 1) | XCC)
126 #define CBCOND_OP       (F2(0, 3) | XCC)
127
128 #define BA              (BRANCH | CONDA)
129 #define BG              (BRANCH | CONDG)
130 #define BL              (BRANCH | CONDL)
131 #define BLE             (BRANCH | CONDLE)
132 #define BGU             (BRANCH | CONDGU)
133 #define BLEU            (BRANCH | CONDLEU)
134 #define BGE             (BRANCH | CONDGE)
135 #define BGEU            (BRANCH | CONDGEU)
136 #define BLU             (BRANCH | CONDLU)
137 #define BE              (BRANCH | CONDE)
138 #define BNE             (BRANCH | CONDNE)
139
140 #define SETHI(K, REG)   \
141         (F2(0, 0x4) | RD(REG) | (((K) >> 10) & 0x3fffff))
142 #define OR_LO(K, REG)   \
143         (F3(2, 0x02) | IMMED | RS1(REG) | ((K) & 0x3ff) | RD(REG))
144
145 #define ADD             F3(2, 0x00)
146 #define AND             F3(2, 0x01)
147 #define ANDCC           F3(2, 0x11)
148 #define OR              F3(2, 0x02)
149 #define XOR             F3(2, 0x03)
150 #define SUB             F3(2, 0x04)
151 #define SUBCC           F3(2, 0x14)
152 #define MUL             F3(2, 0x0a)
153 #define MULX            F3(2, 0x09)
154 #define UDIVX           F3(2, 0x0d)
155 #define DIV             F3(2, 0x0e)
156 #define SLL             F3(2, 0x25)
157 #define SLLX            (F3(2, 0x25)|(1<<12))
158 #define SRA             F3(2, 0x27)
159 #define SRAX            (F3(2, 0x27)|(1<<12))
160 #define SRL             F3(2, 0x26)
161 #define SRLX            (F3(2, 0x26)|(1<<12))
162 #define JMPL            F3(2, 0x38)
163 #define SAVE            F3(2, 0x3c)
164 #define RESTORE         F3(2, 0x3d)
165 #define CALL            F1(1)
166 #define BR              F2(0, 0x01)
167 #define RD_Y            F3(2, 0x28)
168 #define WR_Y            F3(2, 0x30)
169
170 #define LD32            F3(3, 0x00)
171 #define LD8             F3(3, 0x01)
172 #define LD16            F3(3, 0x02)
173 #define LD64            F3(3, 0x0b)
174 #define LD64A           F3(3, 0x1b)
175 #define ST8             F3(3, 0x05)
176 #define ST16            F3(3, 0x06)
177 #define ST32            F3(3, 0x04)
178 #define ST64            F3(3, 0x0e)
179
180 #define CAS             F3(3, 0x3c)
181 #define CASX            F3(3, 0x3e)
182
183 #define LDPTR           LD64
184 #define BASE_STACKFRAME 176
185
186 #define LD32I           (LD32 | IMMED)
187 #define LD8I            (LD8 | IMMED)
188 #define LD16I           (LD16 | IMMED)
189 #define LD64I           (LD64 | IMMED)
190 #define LDPTRI          (LDPTR | IMMED)
191 #define ST32I           (ST32 | IMMED)
192
193 struct jit_ctx {
194         struct bpf_prog         *prog;
195         unsigned int            *offset;
196         int                     idx;
197         int                     epilogue_offset;
198         bool                    tmp_1_used;
199         bool                    tmp_2_used;
200         bool                    tmp_3_used;
201         bool                    saw_ld_abs_ind;
202         bool                    saw_frame_pointer;
203         bool                    saw_call;
204         bool                    saw_tail_call;
205         u32                     *image;
206 };
207
208 #define TMP_REG_1       (MAX_BPF_JIT_REG + 0)
209 #define TMP_REG_2       (MAX_BPF_JIT_REG + 1)
210 #define SKB_HLEN_REG    (MAX_BPF_JIT_REG + 2)
211 #define SKB_DATA_REG    (MAX_BPF_JIT_REG + 3)
212 #define TMP_REG_3       (MAX_BPF_JIT_REG + 4)
213
214 /* Map BPF registers to SPARC registers */
215 static const int bpf2sparc[] = {
216         /* return value from in-kernel function, and exit value from eBPF */
217         [BPF_REG_0] = O5,
218
219         /* arguments from eBPF program to in-kernel function */
220         [BPF_REG_1] = O0,
221         [BPF_REG_2] = O1,
222         [BPF_REG_3] = O2,
223         [BPF_REG_4] = O3,
224         [BPF_REG_5] = O4,
225
226         /* callee saved registers that in-kernel function will preserve */
227         [BPF_REG_6] = L0,
228         [BPF_REG_7] = L1,
229         [BPF_REG_8] = L2,
230         [BPF_REG_9] = L3,
231
232         /* read-only frame pointer to access stack */
233         [BPF_REG_FP] = L6,
234
235         [BPF_REG_AX] = G7,
236
237         /* temporary register for internal BPF JIT */
238         [TMP_REG_1] = G1,
239         [TMP_REG_2] = G2,
240         [TMP_REG_3] = G3,
241
242         [SKB_HLEN_REG] = L4,
243         [SKB_DATA_REG] = L5,
244 };
245
246 static void emit(const u32 insn, struct jit_ctx *ctx)
247 {
248         if (ctx->image != NULL)
249                 ctx->image[ctx->idx] = insn;
250
251         ctx->idx++;
252 }
253
254 static void emit_call(u32 *func, struct jit_ctx *ctx)
255 {
256         if (ctx->image != NULL) {
257                 void *here = &ctx->image[ctx->idx];
258                 unsigned int off;
259
260                 off = (void *)func - here;
261                 ctx->image[ctx->idx] = CALL | ((off >> 2) & 0x3fffffff);
262         }
263         ctx->idx++;
264 }
265
266 static void emit_nop(struct jit_ctx *ctx)
267 {
268         emit(SETHI(0, G0), ctx);
269 }
270
271 static void emit_reg_move(u32 from, u32 to, struct jit_ctx *ctx)
272 {
273         emit(OR | RS1(G0) | RS2(from) | RD(to), ctx);
274 }
275
276 /* Emit 32-bit constant, zero extended. */
277 static void emit_set_const(s32 K, u32 reg, struct jit_ctx *ctx)
278 {
279         emit(SETHI(K, reg), ctx);
280         emit(OR_LO(K, reg), ctx);
281 }
282
283 /* Emit 32-bit constant, sign extended. */
284 static void emit_set_const_sext(s32 K, u32 reg, struct jit_ctx *ctx)
285 {
286         if (K >= 0) {
287                 emit(SETHI(K, reg), ctx);
288                 emit(OR_LO(K, reg), ctx);
289         } else {
290                 u32 hbits = ~(u32) K;
291                 u32 lbits = -0x400 | (u32) K;
292
293                 emit(SETHI(hbits, reg), ctx);
294                 emit(XOR | IMMED | RS1(reg) | S13(lbits) | RD(reg), ctx);
295         }
296 }
297
298 static void emit_alu(u32 opcode, u32 src, u32 dst, struct jit_ctx *ctx)
299 {
300         emit(opcode | RS1(dst) | RS2(src) | RD(dst), ctx);
301 }
302
303 static void emit_alu3(u32 opcode, u32 a, u32 b, u32 c, struct jit_ctx *ctx)
304 {
305         emit(opcode | RS1(a) | RS2(b) | RD(c), ctx);
306 }
307
308 static void emit_alu_K(unsigned int opcode, unsigned int dst, unsigned int imm,
309                        struct jit_ctx *ctx)
310 {
311         bool small_immed = is_simm13(imm);
312         unsigned int insn = opcode;
313
314         insn |= RS1(dst) | RD(dst);
315         if (small_immed) {
316                 emit(insn | IMMED | S13(imm), ctx);
317         } else {
318                 unsigned int tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
319
320                 ctx->tmp_1_used = true;
321
322                 emit_set_const_sext(imm, tmp, ctx);
323                 emit(insn | RS2(tmp), ctx);
324         }
325 }
326
327 static void emit_alu3_K(unsigned int opcode, unsigned int src, unsigned int imm,
328                         unsigned int dst, struct jit_ctx *ctx)
329 {
330         bool small_immed = is_simm13(imm);
331         unsigned int insn = opcode;
332
333         insn |= RS1(src) | RD(dst);
334         if (small_immed) {
335                 emit(insn | IMMED | S13(imm), ctx);
336         } else {
337                 unsigned int tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
338
339                 ctx->tmp_1_used = true;
340
341                 emit_set_const_sext(imm, tmp, ctx);
342                 emit(insn | RS2(tmp), ctx);
343         }
344 }
345
346 static void emit_loadimm32(s32 K, unsigned int dest, struct jit_ctx *ctx)
347 {
348         if (K >= 0 && is_simm13(K)) {
349                 /* or %g0, K, DEST */
350                 emit(OR | IMMED | RS1(G0) | S13(K) | RD(dest), ctx);
351         } else {
352                 emit_set_const(K, dest, ctx);
353         }
354 }
355
356 static void emit_loadimm(s32 K, unsigned int dest, struct jit_ctx *ctx)
357 {
358         if (is_simm13(K)) {
359                 /* or %g0, K, DEST */
360                 emit(OR | IMMED | RS1(G0) | S13(K) | RD(dest), ctx);
361         } else {
362                 emit_set_const(K, dest, ctx);
363         }
364 }
365
366 static void emit_loadimm_sext(s32 K, unsigned int dest, struct jit_ctx *ctx)
367 {
368         if (is_simm13(K)) {
369                 /* or %g0, K, DEST */
370                 emit(OR | IMMED | RS1(G0) | S13(K) | RD(dest), ctx);
371         } else {
372                 emit_set_const_sext(K, dest, ctx);
373         }
374 }
375
376 static void analyze_64bit_constant(u32 high_bits, u32 low_bits,
377                                    int *hbsp, int *lbsp, int *abbasp)
378 {
379         int lowest_bit_set, highest_bit_set, all_bits_between_are_set;
380         int i;
381
382         lowest_bit_set = highest_bit_set = -1;
383         i = 0;
384         do {
385                 if ((lowest_bit_set == -1) && ((low_bits >> i) & 1))
386                         lowest_bit_set = i;
387                 if ((highest_bit_set == -1) && ((high_bits >> (32 - i - 1)) & 1))
388                         highest_bit_set = (64 - i - 1);
389         }  while (++i < 32 && (highest_bit_set == -1 ||
390                                lowest_bit_set == -1));
391         if (i == 32) {
392                 i = 0;
393                 do {
394                         if (lowest_bit_set == -1 && ((high_bits >> i) & 1))
395                                 lowest_bit_set = i + 32;
396                         if (highest_bit_set == -1 &&
397                             ((low_bits >> (32 - i - 1)) & 1))
398                                 highest_bit_set = 32 - i - 1;
399                 } while (++i < 32 && (highest_bit_set == -1 ||
400                                       lowest_bit_set == -1));
401         }
402
403         all_bits_between_are_set = 1;
404         for (i = lowest_bit_set; i <= highest_bit_set; i++) {
405                 if (i < 32) {
406                         if ((low_bits & (1 << i)) != 0)
407                                 continue;
408                 } else {
409                         if ((high_bits & (1 << (i - 32))) != 0)
410                                 continue;
411                 }
412                 all_bits_between_are_set = 0;
413                 break;
414         }
415         *hbsp = highest_bit_set;
416         *lbsp = lowest_bit_set;
417         *abbasp = all_bits_between_are_set;
418 }
419
420 static unsigned long create_simple_focus_bits(unsigned long high_bits,
421                                               unsigned long low_bits,
422                                               int lowest_bit_set, int shift)
423 {
424         long hi, lo;
425
426         if (lowest_bit_set < 32) {
427                 lo = (low_bits >> lowest_bit_set) << shift;
428                 hi = ((high_bits << (32 - lowest_bit_set)) << shift);
429         } else {
430                 lo = 0;
431                 hi = ((high_bits >> (lowest_bit_set - 32)) << shift);
432         }
433         return hi | lo;
434 }
435
436 static bool const64_is_2insns(unsigned long high_bits,
437                               unsigned long low_bits)
438 {
439         int highest_bit_set, lowest_bit_set, all_bits_between_are_set;
440
441         if (high_bits == 0 || high_bits == 0xffffffff)
442                 return true;
443
444         analyze_64bit_constant(high_bits, low_bits,
445                                &highest_bit_set, &lowest_bit_set,
446                                &all_bits_between_are_set);
447
448         if ((highest_bit_set == 63 || lowest_bit_set == 0) &&
449             all_bits_between_are_set != 0)
450                 return true;
451
452         if (highest_bit_set - lowest_bit_set < 21)
453                 return true;
454
455         return false;
456 }
457
458 static void sparc_emit_set_const64_quick2(unsigned long high_bits,
459                                           unsigned long low_imm,
460                                           unsigned int dest,
461                                           int shift_count, struct jit_ctx *ctx)
462 {
463         emit_loadimm32(high_bits, dest, ctx);
464
465         /* Now shift it up into place.  */
466         emit_alu_K(SLLX, dest, shift_count, ctx);
467
468         /* If there is a low immediate part piece, finish up by
469          * putting that in as well.
470          */
471         if (low_imm != 0)
472                 emit(OR | IMMED | RS1(dest) | S13(low_imm) | RD(dest), ctx);
473 }
474
475 static void emit_loadimm64(u64 K, unsigned int dest, struct jit_ctx *ctx)
476 {
477         int all_bits_between_are_set, lowest_bit_set, highest_bit_set;
478         unsigned int tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
479         u32 low_bits = (K & 0xffffffff);
480         u32 high_bits = (K >> 32);
481
482         /* These two tests also take care of all of the one
483          * instruction cases.
484          */
485         if (high_bits == 0xffffffff && (low_bits & 0x80000000))
486                 return emit_loadimm_sext(K, dest, ctx);
487         if (high_bits == 0x00000000)
488                 return emit_loadimm32(K, dest, ctx);
489
490         analyze_64bit_constant(high_bits, low_bits, &highest_bit_set,
491                                &lowest_bit_set, &all_bits_between_are_set);
492
493         /* 1) mov       -1, %reg
494          *    sllx      %reg, shift, %reg
495          * 2) mov       -1, %reg
496          *    srlx      %reg, shift, %reg
497          * 3) mov       some_small_const, %reg
498          *    sllx      %reg, shift, %reg
499          */
500         if (((highest_bit_set == 63 || lowest_bit_set == 0) &&
501              all_bits_between_are_set != 0) ||
502             ((highest_bit_set - lowest_bit_set) < 12)) {
503                 int shift = lowest_bit_set;
504                 long the_const = -1;
505
506                 if ((highest_bit_set != 63 && lowest_bit_set != 0) ||
507                     all_bits_between_are_set == 0) {
508                         the_const =
509                                 create_simple_focus_bits(high_bits, low_bits,
510                                                          lowest_bit_set, 0);
511                 } else if (lowest_bit_set == 0)
512                         shift = -(63 - highest_bit_set);
513
514                 emit(OR | IMMED | RS1(G0) | S13(the_const) | RD(dest), ctx);
515                 if (shift > 0)
516                         emit_alu_K(SLLX, dest, shift, ctx);
517                 else if (shift < 0)
518                         emit_alu_K(SRLX, dest, -shift, ctx);
519
520                 return;
521         }
522
523         /* Now a range of 22 or less bits set somewhere.
524          * 1) sethi     %hi(focus_bits), %reg
525          *    sllx      %reg, shift, %reg
526          * 2) sethi     %hi(focus_bits), %reg
527          *    srlx      %reg, shift, %reg
528          */
529         if ((highest_bit_set - lowest_bit_set) < 21) {
530                 unsigned long focus_bits =
531                         create_simple_focus_bits(high_bits, low_bits,
532                                                  lowest_bit_set, 10);
533
534                 emit(SETHI(focus_bits, dest), ctx);
535
536                 /* If lowest_bit_set == 10 then a sethi alone could
537                  * have done it.
538                  */
539                 if (lowest_bit_set < 10)
540                         emit_alu_K(SRLX, dest, 10 - lowest_bit_set, ctx);
541                 else if (lowest_bit_set > 10)
542                         emit_alu_K(SLLX, dest, lowest_bit_set - 10, ctx);
543                 return;
544         }
545
546         /* Ok, now 3 instruction sequences.  */
547         if (low_bits == 0) {
548                 emit_loadimm32(high_bits, dest, ctx);
549                 emit_alu_K(SLLX, dest, 32, ctx);
550                 return;
551         }
552
553         /* We may be able to do something quick
554          * when the constant is negated, so try that.
555          */
556         if (const64_is_2insns((~high_bits) & 0xffffffff,
557                               (~low_bits) & 0xfffffc00)) {
558                 /* NOTE: The trailing bits get XOR'd so we need the
559                  * non-negated bits, not the negated ones.
560                  */
561                 unsigned long trailing_bits = low_bits & 0x3ff;
562
563                 if ((((~high_bits) & 0xffffffff) == 0 &&
564                      ((~low_bits) & 0x80000000) == 0) ||
565                     (((~high_bits) & 0xffffffff) == 0xffffffff &&
566                      ((~low_bits) & 0x80000000) != 0)) {
567                         unsigned long fast_int = (~low_bits & 0xffffffff);
568
569                         if ((is_sethi(fast_int) &&
570                              (~high_bits & 0xffffffff) == 0)) {
571                                 emit(SETHI(fast_int, dest), ctx);
572                         } else if (is_simm13(fast_int)) {
573                                 emit(OR | IMMED | RS1(G0) | S13(fast_int) | RD(dest), ctx);
574                         } else {
575                                 emit_loadimm64(fast_int, dest, ctx);
576                         }
577                 } else {
578                         u64 n = ((~low_bits) & 0xfffffc00) |
579                                 (((unsigned long)((~high_bits) & 0xffffffff))<<32);
580                         emit_loadimm64(n, dest, ctx);
581                 }
582
583                 low_bits = -0x400 | trailing_bits;
584
585                 emit(XOR | IMMED | RS1(dest) | S13(low_bits) | RD(dest), ctx);
586                 return;
587         }
588
589         /* 1) sethi     %hi(xxx), %reg
590          *    or        %reg, %lo(xxx), %reg
591          *    sllx      %reg, yyy, %reg
592          */
593         if ((highest_bit_set - lowest_bit_set) < 32) {
594                 unsigned long focus_bits =
595                         create_simple_focus_bits(high_bits, low_bits,
596                                                  lowest_bit_set, 0);
597
598                 /* So what we know is that the set bits straddle the
599                  * middle of the 64-bit word.
600                  */
601                 sparc_emit_set_const64_quick2(focus_bits, 0, dest,
602                                               lowest_bit_set, ctx);
603                 return;
604         }
605
606         /* 1) sethi     %hi(high_bits), %reg
607          *    or        %reg, %lo(high_bits), %reg
608          *    sllx      %reg, 32, %reg
609          *    or        %reg, low_bits, %reg
610          */
611         if (is_simm13(low_bits) && ((int)low_bits > 0)) {
612                 sparc_emit_set_const64_quick2(high_bits, low_bits,
613                                               dest, 32, ctx);
614                 return;
615         }
616
617         /* Oh well, we tried... Do a full 64-bit decomposition.  */
618         ctx->tmp_1_used = true;
619
620         emit_loadimm32(high_bits, tmp, ctx);
621         emit_loadimm32(low_bits, dest, ctx);
622         emit_alu_K(SLLX, tmp, 32, ctx);
623         emit(OR | RS1(dest) | RS2(tmp) | RD(dest), ctx);
624 }
625
626 static void emit_branch(unsigned int br_opc, unsigned int from_idx, unsigned int to_idx,
627                         struct jit_ctx *ctx)
628 {
629         unsigned int off = to_idx - from_idx;
630
631         if (br_opc & XCC)
632                 emit(br_opc | WDISP19(off << 2), ctx);
633         else
634                 emit(br_opc | WDISP22(off << 2), ctx);
635 }
636
637 static void emit_cbcond(unsigned int cb_opc, unsigned int from_idx, unsigned int to_idx,
638                         const u8 dst, const u8 src, struct jit_ctx *ctx)
639 {
640         unsigned int off = to_idx - from_idx;
641
642         emit(cb_opc | WDISP10(off << 2) | RS1(dst) | RS2(src), ctx);
643 }
644
645 static void emit_cbcondi(unsigned int cb_opc, unsigned int from_idx, unsigned int to_idx,
646                          const u8 dst, s32 imm, struct jit_ctx *ctx)
647 {
648         unsigned int off = to_idx - from_idx;
649
650         emit(cb_opc | IMMED | WDISP10(off << 2) | RS1(dst) | S5(imm), ctx);
651 }
652
653 #define emit_read_y(REG, CTX)   emit(RD_Y | RD(REG), CTX)
654 #define emit_write_y(REG, CTX)  emit(WR_Y | IMMED | RS1(REG) | S13(0), CTX)
655
656 #define emit_cmp(R1, R2, CTX)                           \
657         emit(SUBCC | RS1(R1) | RS2(R2) | RD(G0), CTX)
658
659 #define emit_cmpi(R1, IMM, CTX)                         \
660         emit(SUBCC | IMMED | RS1(R1) | S13(IMM) | RD(G0), CTX)
661
662 #define emit_btst(R1, R2, CTX)                          \
663         emit(ANDCC | RS1(R1) | RS2(R2) | RD(G0), CTX)
664
665 #define emit_btsti(R1, IMM, CTX)                        \
666         emit(ANDCC | IMMED | RS1(R1) | S13(IMM) | RD(G0), CTX)
667
668 static int emit_compare_and_branch(const u8 code, const u8 dst, u8 src,
669                                    const s32 imm, bool is_imm, int branch_dst,
670                                    struct jit_ctx *ctx)
671 {
672         bool use_cbcond = (sparc64_elf_hwcap & AV_SPARC_CBCOND) != 0;
673         const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
674
675         branch_dst = ctx->offset[branch_dst];
676
677         if (!is_simm10(branch_dst - ctx->idx) ||
678             BPF_OP(code) == BPF_JSET)
679                 use_cbcond = false;
680
681         if (is_imm) {
682                 bool fits = true;
683
684                 if (use_cbcond) {
685                         if (!is_simm5(imm))
686                                 fits = false;
687                 } else if (!is_simm13(imm)) {
688                         fits = false;
689                 }
690                 if (!fits) {
691                         ctx->tmp_1_used = true;
692                         emit_loadimm_sext(imm, tmp, ctx);
693                         src = tmp;
694                         is_imm = false;
695                 }
696         }
697
698         if (!use_cbcond) {
699                 u32 br_opcode;
700
701                 if (BPF_OP(code) == BPF_JSET) {
702                         if (is_imm)
703                                 emit_btsti(dst, imm, ctx);
704                         else
705                                 emit_btst(dst, src, ctx);
706                 } else {
707                         if (is_imm)
708                                 emit_cmpi(dst, imm, ctx);
709                         else
710                                 emit_cmp(dst, src, ctx);
711                 }
712                 switch (BPF_OP(code)) {
713                 case BPF_JEQ:
714                         br_opcode = BE;
715                         break;
716                 case BPF_JGT:
717                         br_opcode = BGU;
718                         break;
719                 case BPF_JLT:
720                         br_opcode = BLU;
721                         break;
722                 case BPF_JGE:
723                         br_opcode = BGEU;
724                         break;
725                 case BPF_JLE:
726                         br_opcode = BLEU;
727                         break;
728                 case BPF_JSET:
729                 case BPF_JNE:
730                         br_opcode = BNE;
731                         break;
732                 case BPF_JSGT:
733                         br_opcode = BG;
734                         break;
735                 case BPF_JSLT:
736                         br_opcode = BL;
737                         break;
738                 case BPF_JSGE:
739                         br_opcode = BGE;
740                         break;
741                 case BPF_JSLE:
742                         br_opcode = BLE;
743                         break;
744                 default:
745                         /* Make sure we dont leak kernel information to the
746                          * user.
747                          */
748                         return -EFAULT;
749                 }
750                 emit_branch(br_opcode, ctx->idx, branch_dst, ctx);
751                 emit_nop(ctx);
752         } else {
753                 u32 cbcond_opcode;
754
755                 switch (BPF_OP(code)) {
756                 case BPF_JEQ:
757                         cbcond_opcode = CBCONDE;
758                         break;
759                 case BPF_JGT:
760                         cbcond_opcode = CBCONDGU;
761                         break;
762                 case BPF_JLT:
763                         cbcond_opcode = CBCONDLU;
764                         break;
765                 case BPF_JGE:
766                         cbcond_opcode = CBCONDGEU;
767                         break;
768                 case BPF_JLE:
769                         cbcond_opcode = CBCONDLEU;
770                         break;
771                 case BPF_JNE:
772                         cbcond_opcode = CBCONDNE;
773                         break;
774                 case BPF_JSGT:
775                         cbcond_opcode = CBCONDG;
776                         break;
777                 case BPF_JSLT:
778                         cbcond_opcode = CBCONDL;
779                         break;
780                 case BPF_JSGE:
781                         cbcond_opcode = CBCONDGE;
782                         break;
783                 case BPF_JSLE:
784                         cbcond_opcode = CBCONDLE;
785                         break;
786                 default:
787                         /* Make sure we dont leak kernel information to the
788                          * user.
789                          */
790                         return -EFAULT;
791                 }
792                 cbcond_opcode |= CBCOND_OP;
793                 if (is_imm)
794                         emit_cbcondi(cbcond_opcode, ctx->idx, branch_dst,
795                                      dst, imm, ctx);
796                 else
797                         emit_cbcond(cbcond_opcode, ctx->idx, branch_dst,
798                                     dst, src, ctx);
799         }
800         return 0;
801 }
802
803 static void load_skb_regs(struct jit_ctx *ctx, u8 r_skb)
804 {
805         const u8 r_headlen = bpf2sparc[SKB_HLEN_REG];
806         const u8 r_data = bpf2sparc[SKB_DATA_REG];
807         const u8 r_tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
808         unsigned int off;
809
810         off = offsetof(struct sk_buff, len);
811         emit(LD32I | RS1(r_skb) | S13(off) | RD(r_headlen), ctx);
812
813         off = offsetof(struct sk_buff, data_len);
814         emit(LD32I | RS1(r_skb) | S13(off) | RD(r_tmp), ctx);
815
816         emit(SUB | RS1(r_headlen) | RS2(r_tmp) | RD(r_headlen), ctx);
817
818         off = offsetof(struct sk_buff, data);
819         emit(LDPTRI | RS1(r_skb) | S13(off) | RD(r_data), ctx);
820 }
821
822 /* Just skip the save instruction and the ctx register move.  */
823 #define BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SKIP      16
824 #define BPF_TAILCALL_CNT_SP_OFF         (STACK_BIAS + 128)
825
826 static void build_prologue(struct jit_ctx *ctx)
827 {
828         s32 stack_needed = BASE_STACKFRAME;
829
830         if (ctx->saw_frame_pointer || ctx->saw_tail_call) {
831                 struct bpf_prog *prog = ctx->prog;
832                 u32 stack_depth;
833
834                 stack_depth = prog->aux->stack_depth;
835                 stack_needed += round_up(stack_depth, 16);
836         }
837
838         if (ctx->saw_tail_call)
839                 stack_needed += 8;
840
841         /* save %sp, -176, %sp */
842         emit(SAVE | IMMED | RS1(SP) | S13(-stack_needed) | RD(SP), ctx);
843
844         /* tail_call_cnt = 0 */
845         if (ctx->saw_tail_call) {
846                 u32 off = BPF_TAILCALL_CNT_SP_OFF;
847
848                 emit(ST32 | IMMED | RS1(SP) | S13(off) | RD(G0), ctx);
849         } else {
850                 emit_nop(ctx);
851         }
852         if (ctx->saw_frame_pointer) {
853                 const u8 vfp = bpf2sparc[BPF_REG_FP];
854
855                 emit(ADD | IMMED | RS1(FP) | S13(STACK_BIAS) | RD(vfp), ctx);
856         }
857
858         emit_reg_move(I0, O0, ctx);
859         /* If you add anything here, adjust BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SKIP above. */
860
861         if (ctx->saw_ld_abs_ind)
862                 load_skb_regs(ctx, bpf2sparc[BPF_REG_1]);
863 }
864
865 static void build_epilogue(struct jit_ctx *ctx)
866 {
867         ctx->epilogue_offset = ctx->idx;
868
869         /* ret (jmpl %i7 + 8, %g0) */
870         emit(JMPL | IMMED | RS1(I7) | S13(8) | RD(G0), ctx);
871
872         /* restore %i5, %g0, %o0 */
873         emit(RESTORE | RS1(bpf2sparc[BPF_REG_0]) | RS2(G0) | RD(O0), ctx);
874 }
875
876 static void emit_tail_call(struct jit_ctx *ctx)
877 {
878         const u8 bpf_array = bpf2sparc[BPF_REG_2];
879         const u8 bpf_index = bpf2sparc[BPF_REG_3];
880         const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
881         u32 off;
882
883         ctx->saw_tail_call = true;
884
885         off = offsetof(struct bpf_array, map.max_entries);
886         emit(LD32 | IMMED | RS1(bpf_array) | S13(off) | RD(tmp), ctx);
887         emit_cmp(bpf_index, tmp, ctx);
888 #define OFFSET1 17
889         emit_branch(BGEU, ctx->idx, ctx->idx + OFFSET1, ctx);
890         emit_nop(ctx);
891
892         off = BPF_TAILCALL_CNT_SP_OFF;
893         emit(LD32 | IMMED | RS1(SP) | S13(off) | RD(tmp), ctx);
894         emit_cmpi(tmp, MAX_TAIL_CALL_CNT, ctx);
895 #define OFFSET2 13
896         emit_branch(BGU, ctx->idx, ctx->idx + OFFSET2, ctx);
897         emit_nop(ctx);
898
899         emit_alu_K(ADD, tmp, 1, ctx);
900         off = BPF_TAILCALL_CNT_SP_OFF;
901         emit(ST32 | IMMED | RS1(SP) | S13(off) | RD(tmp), ctx);
902
903         emit_alu3_K(SLL, bpf_index, 3, tmp, ctx);
904         emit_alu(ADD, bpf_array, tmp, ctx);
905         off = offsetof(struct bpf_array, ptrs);
906         emit(LD64 | IMMED | RS1(tmp) | S13(off) | RD(tmp), ctx);
907
908         emit_cmpi(tmp, 0, ctx);
909 #define OFFSET3 5
910         emit_branch(BE, ctx->idx, ctx->idx + OFFSET3, ctx);
911         emit_nop(ctx);
912
913         off = offsetof(struct bpf_prog, bpf_func);
914         emit(LD64 | IMMED | RS1(tmp) | S13(off) | RD(tmp), ctx);
915
916         off = BPF_TAILCALL_PROLOGUE_SKIP;
917         emit(JMPL | IMMED | RS1(tmp) | S13(off) | RD(G0), ctx);
918         emit_nop(ctx);
919 }
920
921 static int build_insn(const struct bpf_insn *insn, struct jit_ctx *ctx)
922 {
923         const u8 code = insn->code;
924         const u8 dst = bpf2sparc[insn->dst_reg];
925         const u8 src = bpf2sparc[insn->src_reg];
926         const int i = insn - ctx->prog->insnsi;
927         const s16 off = insn->off;
928         const s32 imm = insn->imm;
929         u32 *func;
930
931         if (insn->src_reg == BPF_REG_FP)
932                 ctx->saw_frame_pointer = true;
933
934         switch (code) {
935         /* dst = src */
936         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X:
937                 emit_alu3_K(SRL, src, 0, dst, ctx);
938                 break;
939         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X:
940                 emit_reg_move(src, dst, ctx);
941                 break;
942         /* dst = dst OP src */
943         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X:
944         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X:
945                 emit_alu(ADD, src, dst, ctx);
946                 goto do_alu32_trunc;
947         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X:
948         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X:
949                 emit_alu(SUB, src, dst, ctx);
950                 goto do_alu32_trunc;
951         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X:
952         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X:
953                 emit_alu(AND, src, dst, ctx);
954                 goto do_alu32_trunc;
955         case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X:
956         case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X:
957                 emit_alu(OR, src, dst, ctx);
958                 goto do_alu32_trunc;
959         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X:
960         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X:
961                 emit_alu(XOR, src, dst, ctx);
962                 goto do_alu32_trunc;
963         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_X:
964                 emit_alu(MUL, src, dst, ctx);
965                 goto do_alu32_trunc;
966         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_X:
967                 emit_alu(MULX, src, dst, ctx);
968                 break;
969         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_X:
970                 emit_cmp(src, G0, ctx);
971                 emit_branch(BE|ANNUL, ctx->idx, ctx->epilogue_offset, ctx);
972                 emit_loadimm(0, bpf2sparc[BPF_REG_0], ctx);
973
974                 emit_write_y(G0, ctx);
975                 emit_alu(DIV, src, dst, ctx);
976                 break;
977
978         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_X:
979                 emit_cmp(src, G0, ctx);
980                 emit_branch(BE|ANNUL, ctx->idx, ctx->epilogue_offset, ctx);
981                 emit_loadimm(0, bpf2sparc[BPF_REG_0], ctx);
982
983                 emit_alu(UDIVX, src, dst, ctx);
984                 break;
985
986         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_X: {
987                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
988
989                 ctx->tmp_1_used = true;
990
991                 emit_cmp(src, G0, ctx);
992                 emit_branch(BE|ANNUL, ctx->idx, ctx->epilogue_offset, ctx);
993                 emit_loadimm(0, bpf2sparc[BPF_REG_0], ctx);
994
995                 emit_write_y(G0, ctx);
996                 emit_alu3(DIV, dst, src, tmp, ctx);
997                 emit_alu3(MULX, tmp, src, tmp, ctx);
998                 emit_alu3(SUB, dst, tmp, dst, ctx);
999                 goto do_alu32_trunc;
1000         }
1001         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_X: {
1002                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
1003
1004                 ctx->tmp_1_used = true;
1005
1006                 emit_cmp(src, G0, ctx);
1007                 emit_branch(BE|ANNUL, ctx->idx, ctx->epilogue_offset, ctx);
1008                 emit_loadimm(0, bpf2sparc[BPF_REG_0], ctx);
1009
1010                 emit_alu3(UDIVX, dst, src, tmp, ctx);
1011                 emit_alu3(MULX, tmp, src, tmp, ctx);
1012                 emit_alu3(SUB, dst, tmp, dst, ctx);
1013                 break;
1014         }
1015         case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_X:
1016                 emit_alu(SLL, src, dst, ctx);
1017                 goto do_alu32_trunc;
1018         case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_X:
1019                 emit_alu(SLLX, src, dst, ctx);
1020                 break;
1021         case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_X:
1022                 emit_alu(SRL, src, dst, ctx);
1023                 break;
1024         case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_X:
1025                 emit_alu(SRLX, src, dst, ctx);
1026                 break;
1027         case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_X:
1028                 emit_alu(SRA, src, dst, ctx);
1029                 goto do_alu32_trunc;
1030         case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_X:
1031                 emit_alu(SRAX, src, dst, ctx);
1032                 break;
1033
1034         /* dst = -dst */
1035         case BPF_ALU | BPF_NEG:
1036         case BPF_ALU64 | BPF_NEG:
1037                 emit(SUB | RS1(0) | RS2(dst) | RD(dst), ctx);
1038                 goto do_alu32_trunc;
1039
1040         case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_BE:
1041                 switch (imm) {
1042                 case 16:
1043                         emit_alu_K(SLL, dst, 16, ctx);
1044                         emit_alu_K(SRL, dst, 16, ctx);
1045                         break;
1046                 case 32:
1047                         emit_alu_K(SRL, dst, 0, ctx);
1048                         break;
1049                 case 64:
1050                         /* nop */
1051                         break;
1052
1053                 }
1054                 break;
1055
1056         /* dst = BSWAP##imm(dst) */
1057         case BPF_ALU | BPF_END | BPF_FROM_LE: {
1058                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
1059                 const u8 tmp2 = bpf2sparc[TMP_REG_2];
1060
1061                 ctx->tmp_1_used = true;
1062                 switch (imm) {
1063                 case 16:
1064                         emit_alu3_K(AND, dst, 0xff, tmp, ctx);
1065                         emit_alu3_K(SRL, dst, 8, dst, ctx);
1066                         emit_alu3_K(AND, dst, 0xff, dst, ctx);
1067                         emit_alu3_K(SLL, tmp, 8, tmp, ctx);
1068                         emit_alu(OR, tmp, dst, ctx);
1069                         break;
1070
1071                 case 32:
1072                         ctx->tmp_2_used = true;
1073                         emit_alu3_K(SRL, dst, 24, tmp, ctx);    /* tmp  = dst >> 24 */
1074                         emit_alu3_K(SRL, dst, 16, tmp2, ctx);   /* tmp2 = dst >> 16 */
1075                         emit_alu3_K(AND, tmp2, 0xff, tmp2, ctx);/* tmp2 = tmp2 & 0xff */
1076                         emit_alu3_K(SLL, tmp2, 8, tmp2, ctx);   /* tmp2 = tmp2 << 8 */
1077                         emit_alu(OR, tmp2, tmp, ctx);           /* tmp  = tmp | tmp2 */
1078                         emit_alu3_K(SRL, dst, 8, tmp2, ctx);    /* tmp2 = dst >> 8 */
1079                         emit_alu3_K(AND, tmp2, 0xff, tmp2, ctx);/* tmp2 = tmp2 & 0xff */
1080                         emit_alu3_K(SLL, tmp2, 16, tmp2, ctx);  /* tmp2 = tmp2 << 16 */
1081                         emit_alu(OR, tmp2, tmp, ctx);           /* tmp  = tmp | tmp2 */
1082                         emit_alu3_K(AND, dst, 0xff, dst, ctx);  /* dst  = dst & 0xff */
1083                         emit_alu3_K(SLL, dst, 24, dst, ctx);    /* dst  = dst << 24 */
1084                         emit_alu(OR, tmp, dst, ctx);            /* dst  = dst | tmp */
1085                         break;
1086
1087                 case 64:
1088                         emit_alu3_K(ADD, SP, STACK_BIAS + 128, tmp, ctx);
1089                         emit(ST64 | RS1(tmp) | RS2(G0) | RD(dst), ctx);
1090                         emit(LD64A | ASI(ASI_PL) | RS1(tmp) | RS2(G0) | RD(dst), ctx);
1091                         break;
1092                 }
1093                 break;
1094         }
1095         /* dst = imm */
1096         case BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K:
1097                 emit_loadimm32(imm, dst, ctx);
1098                 break;
1099         case BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K:
1100                 emit_loadimm_sext(imm, dst, ctx);
1101                 break;
1102         /* dst = dst OP imm */
1103         case BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K:
1104         case BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K:
1105                 emit_alu_K(ADD, dst, imm, ctx);
1106                 goto do_alu32_trunc;
1107         case BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K:
1108         case BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K:
1109                 emit_alu_K(SUB, dst, imm, ctx);
1110                 goto do_alu32_trunc;
1111         case BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K:
1112         case BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K:
1113                 emit_alu_K(AND, dst, imm, ctx);
1114                 goto do_alu32_trunc;
1115         case BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K:
1116         case BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K:
1117                 emit_alu_K(OR, dst, imm, ctx);
1118                 goto do_alu32_trunc;
1119         case BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K:
1120         case BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K:
1121                 emit_alu_K(XOR, dst, imm, ctx);
1122                 goto do_alu32_trunc;
1123         case BPF_ALU | BPF_MUL | BPF_K:
1124                 emit_alu_K(MUL, dst, imm, ctx);
1125                 goto do_alu32_trunc;
1126         case BPF_ALU64 | BPF_MUL | BPF_K:
1127                 emit_alu_K(MULX, dst, imm, ctx);
1128                 break;
1129         case BPF_ALU | BPF_DIV | BPF_K:
1130                 if (imm == 0)
1131                         return -EINVAL;
1132
1133                 emit_write_y(G0, ctx);
1134                 emit_alu_K(DIV, dst, imm, ctx);
1135                 goto do_alu32_trunc;
1136         case BPF_ALU64 | BPF_DIV | BPF_K:
1137                 if (imm == 0)
1138                         return -EINVAL;
1139
1140                 emit_alu_K(UDIVX, dst, imm, ctx);
1141                 break;
1142         case BPF_ALU64 | BPF_MOD | BPF_K:
1143         case BPF_ALU | BPF_MOD | BPF_K: {
1144                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_2];
1145                 unsigned int div;
1146
1147                 if (imm == 0)
1148                         return -EINVAL;
1149
1150                 div = (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU64) ? UDIVX : DIV;
1151
1152                 ctx->tmp_2_used = true;
1153
1154                 if (BPF_CLASS(code) != BPF_ALU64)
1155                         emit_write_y(G0, ctx);
1156                 if (is_simm13(imm)) {
1157                         emit(div | IMMED | RS1(dst) | S13(imm) | RD(tmp), ctx);
1158                         emit(MULX | IMMED | RS1(tmp) | S13(imm) | RD(tmp), ctx);
1159                         emit(SUB | RS1(dst) | RS2(tmp) | RD(dst), ctx);
1160                 } else {
1161                         const u8 tmp1 = bpf2sparc[TMP_REG_1];
1162
1163                         ctx->tmp_1_used = true;
1164
1165                         emit_set_const_sext(imm, tmp1, ctx);
1166                         emit(div | RS1(dst) | RS2(tmp1) | RD(tmp), ctx);
1167                         emit(MULX | RS1(tmp) | RS2(tmp1) | RD(tmp), ctx);
1168                         emit(SUB | RS1(dst) | RS2(tmp) | RD(dst), ctx);
1169                 }
1170                 goto do_alu32_trunc;
1171         }
1172         case BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K:
1173                 emit_alu_K(SLL, dst, imm, ctx);
1174                 goto do_alu32_trunc;
1175         case BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K:
1176                 emit_alu_K(SLLX, dst, imm, ctx);
1177                 break;
1178         case BPF_ALU | BPF_RSH | BPF_K:
1179                 emit_alu_K(SRL, dst, imm, ctx);
1180                 break;
1181         case BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K:
1182                 emit_alu_K(SRLX, dst, imm, ctx);
1183                 break;
1184         case BPF_ALU | BPF_ARSH | BPF_K:
1185                 emit_alu_K(SRA, dst, imm, ctx);
1186                 goto do_alu32_trunc;
1187         case BPF_ALU64 | BPF_ARSH | BPF_K:
1188                 emit_alu_K(SRAX, dst, imm, ctx);
1189                 break;
1190
1191         do_alu32_trunc:
1192                 if (BPF_CLASS(code) == BPF_ALU)
1193                         emit_alu_K(SRL, dst, 0, ctx);
1194                 break;
1195
1196         /* JUMP off */
1197         case BPF_JMP | BPF_JA:
1198                 emit_branch(BA, ctx->idx, ctx->offset[i + off], ctx);
1199                 emit_nop(ctx);
1200                 break;
1201         /* IF (dst COND src) JUMP off */
1202         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X:
1203         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X:
1204         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_X:
1205         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X:
1206         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_X:
1207         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X:
1208         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_X:
1209         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_X:
1210         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_X:
1211         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_X:
1212         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X: {
1213                 int err;
1214
1215                 err = emit_compare_and_branch(code, dst, src, 0, false, i + off, ctx);
1216                 if (err)
1217                         return err;
1218                 break;
1219         }
1220         /* IF (dst COND imm) JUMP off */
1221         case BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K:
1222         case BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K:
1223         case BPF_JMP | BPF_JLT | BPF_K:
1224         case BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K:
1225         case BPF_JMP | BPF_JLE | BPF_K:
1226         case BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K:
1227         case BPF_JMP | BPF_JSGT | BPF_K:
1228         case BPF_JMP | BPF_JSLT | BPF_K:
1229         case BPF_JMP | BPF_JSGE | BPF_K:
1230         case BPF_JMP | BPF_JSLE | BPF_K:
1231         case BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K: {
1232                 int err;
1233
1234                 err = emit_compare_and_branch(code, dst, 0, imm, true, i + off, ctx);
1235                 if (err)
1236                         return err;
1237                 break;
1238         }
1239
1240         /* function call */
1241         case BPF_JMP | BPF_CALL:
1242         {
1243                 u8 *func = ((u8 *)__bpf_call_base) + imm;
1244
1245                 ctx->saw_call = true;
1246                 if (ctx->saw_ld_abs_ind && bpf_helper_changes_pkt_data(func))
1247                         emit_reg_move(bpf2sparc[BPF_REG_1], L7, ctx);
1248
1249                 emit_call((u32 *)func, ctx);
1250                 emit_nop(ctx);
1251
1252                 emit_reg_move(O0, bpf2sparc[BPF_REG_0], ctx);
1253
1254                 if (ctx->saw_ld_abs_ind && bpf_helper_changes_pkt_data(func))
1255                         load_skb_regs(ctx, L7);
1256                 break;
1257         }
1258
1259         /* tail call */
1260         case BPF_JMP | BPF_TAIL_CALL:
1261                 emit_tail_call(ctx);
1262                 break;
1263
1264         /* function return */
1265         case BPF_JMP | BPF_EXIT:
1266                 /* Optimization: when last instruction is EXIT,
1267                    simply fallthrough to epilogue. */
1268                 if (i == ctx->prog->len - 1)
1269                         break;
1270                 emit_branch(BA, ctx->idx, ctx->epilogue_offset, ctx);
1271                 emit_nop(ctx);
1272                 break;
1273
1274         /* dst = imm64 */
1275         case BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW:
1276         {
1277                 const struct bpf_insn insn1 = insn[1];
1278                 u64 imm64;
1279
1280                 imm64 = (u64)insn1.imm << 32 | (u32)imm;
1281                 emit_loadimm64(imm64, dst, ctx);
1282
1283                 return 1;
1284         }
1285
1286         /* LDX: dst = *(size *)(src + off) */
1287         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W:
1288         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_H:
1289         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_B:
1290         case BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_DW: {
1291                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
1292                 u32 opcode = 0, rs2;
1293
1294                 ctx->tmp_1_used = true;
1295                 switch (BPF_SIZE(code)) {
1296                 case BPF_W:
1297                         opcode = LD32;
1298                         break;
1299                 case BPF_H:
1300                         opcode = LD16;
1301                         break;
1302                 case BPF_B:
1303                         opcode = LD8;
1304                         break;
1305                 case BPF_DW:
1306                         opcode = LD64;
1307                         break;
1308                 }
1309
1310                 if (is_simm13(off)) {
1311                         opcode |= IMMED;
1312                         rs2 = S13(off);
1313                 } else {
1314                         emit_loadimm(off, tmp, ctx);
1315                         rs2 = RS2(tmp);
1316                 }
1317                 emit(opcode | RS1(src) | rs2 | RD(dst), ctx);
1318                 break;
1319         }
1320         /* ST: *(size *)(dst + off) = imm */
1321         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_W:
1322         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_H:
1323         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_B:
1324         case BPF_ST | BPF_MEM | BPF_DW: {
1325                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
1326                 const u8 tmp2 = bpf2sparc[TMP_REG_2];
1327                 u32 opcode = 0, rs2;
1328
1329                 if (insn->dst_reg == BPF_REG_FP)
1330                         ctx->saw_frame_pointer = true;
1331
1332                 ctx->tmp_2_used = true;
1333                 emit_loadimm(imm, tmp2, ctx);
1334
1335                 switch (BPF_SIZE(code)) {
1336                 case BPF_W:
1337                         opcode = ST32;
1338                         break;
1339                 case BPF_H:
1340                         opcode = ST16;
1341                         break;
1342                 case BPF_B:
1343                         opcode = ST8;
1344                         break;
1345                 case BPF_DW:
1346                         opcode = ST64;
1347                         break;
1348                 }
1349
1350                 if (is_simm13(off)) {
1351                         opcode |= IMMED;
1352                         rs2 = S13(off);
1353                 } else {
1354                         ctx->tmp_1_used = true;
1355                         emit_loadimm(off, tmp, ctx);
1356                         rs2 = RS2(tmp);
1357                 }
1358                 emit(opcode | RS1(dst) | rs2 | RD(tmp2), ctx);
1359                 break;
1360         }
1361
1362         /* STX: *(size *)(dst + off) = src */
1363         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W:
1364         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_H:
1365         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_B:
1366         case BPF_STX | BPF_MEM | BPF_DW: {
1367                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
1368                 u32 opcode = 0, rs2;
1369
1370                 if (insn->dst_reg == BPF_REG_FP)
1371                         ctx->saw_frame_pointer = true;
1372
1373                 switch (BPF_SIZE(code)) {
1374                 case BPF_W:
1375                         opcode = ST32;
1376                         break;
1377                 case BPF_H:
1378                         opcode = ST16;
1379                         break;
1380                 case BPF_B:
1381                         opcode = ST8;
1382                         break;
1383                 case BPF_DW:
1384                         opcode = ST64;
1385                         break;
1386                 }
1387                 if (is_simm13(off)) {
1388                         opcode |= IMMED;
1389                         rs2 = S13(off);
1390                 } else {
1391                         ctx->tmp_1_used = true;
1392                         emit_loadimm(off, tmp, ctx);
1393                         rs2 = RS2(tmp);
1394                 }
1395                 emit(opcode | RS1(dst) | rs2 | RD(src), ctx);
1396                 break;
1397         }
1398
1399         /* STX XADD: lock *(u32 *)(dst + off) += src */
1400         case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_W: {
1401                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
1402                 const u8 tmp2 = bpf2sparc[TMP_REG_2];
1403                 const u8 tmp3 = bpf2sparc[TMP_REG_3];
1404
1405                 if (insn->dst_reg == BPF_REG_FP)
1406                         ctx->saw_frame_pointer = true;
1407
1408                 ctx->tmp_1_used = true;
1409                 ctx->tmp_2_used = true;
1410                 ctx->tmp_3_used = true;
1411                 emit_loadimm(off, tmp, ctx);
1412                 emit_alu3(ADD, dst, tmp, tmp, ctx);
1413
1414                 emit(LD32 | RS1(tmp) | RS2(G0) | RD(tmp2), ctx);
1415                 emit_alu3(ADD, tmp2, src, tmp3, ctx);
1416                 emit(CAS | ASI(ASI_P) | RS1(tmp) | RS2(tmp2) | RD(tmp3), ctx);
1417                 emit_cmp(tmp2, tmp3, ctx);
1418                 emit_branch(BNE, 4, 0, ctx);
1419                 emit_nop(ctx);
1420                 break;
1421         }
1422         /* STX XADD: lock *(u64 *)(dst + off) += src */
1423         case BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW: {
1424                 const u8 tmp = bpf2sparc[TMP_REG_1];
1425                 const u8 tmp2 = bpf2sparc[TMP_REG_2];
1426                 const u8 tmp3 = bpf2sparc[TMP_REG_3];
1427
1428                 if (insn->dst_reg == BPF_REG_FP)
1429                         ctx->saw_frame_pointer = true;
1430
1431                 ctx->tmp_1_used = true;
1432                 ctx->tmp_2_used = true;
1433                 ctx->tmp_3_used = true;
1434                 emit_loadimm(off, tmp, ctx);
1435                 emit_alu3(ADD, dst, tmp, tmp, ctx);
1436
1437                 emit(LD64 | RS1(tmp) | RS2(G0) | RD(tmp2), ctx);
1438                 emit_alu3(ADD, tmp2, src, tmp3, ctx);
1439                 emit(CASX | ASI(ASI_P) | RS1(tmp) | RS2(tmp2) | RD(tmp3), ctx);
1440                 emit_cmp(tmp2, tmp3, ctx);
1441                 emit_branch(BNE, 4, 0, ctx);
1442                 emit_nop(ctx);
1443                 break;
1444         }
1445 #define CHOOSE_LOAD_FUNC(K, func) \
1446                 ((int)K < 0 ? ((int)K >= SKF_LL_OFF ? func##_negative_offset : func) : func##_positive_offset)
1447
1448         /* R0 = ntohx(*(size *)(((struct sk_buff *)R6)->data + imm)) */
1449         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W:
1450                 func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm, bpf_jit_load_word);
1451                 goto common_load;
1452         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H:
1453                 func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm, bpf_jit_load_half);
1454                 goto common_load;
1455         case BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B:
1456                 func = CHOOSE_LOAD_FUNC(imm, bpf_jit_load_byte);
1457                 goto common_load;
1458         /* R0 = ntohx(*(size *)(((struct sk_buff *)R6)->data + src + imm)) */
1459         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_W:
1460                 func = bpf_jit_load_word;
1461                 goto common_load;
1462         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_H:
1463                 func = bpf_jit_load_half;
1464                 goto common_load;
1465
1466         case BPF_LD | BPF_IND | BPF_B:
1467                 func = bpf_jit_load_byte;
1468         common_load:
1469                 ctx->saw_ld_abs_ind = true;
1470
1471                 emit_reg_move(bpf2sparc[BPF_REG_6], O0, ctx);
1472                 emit_loadimm(imm, O1, ctx);
1473
1474                 if (BPF_MODE(code) == BPF_IND)
1475                         emit_alu(ADD, src, O1, ctx);
1476
1477                 emit_call(func, ctx);
1478                 emit_alu_K(SRA, O1, 0, ctx);
1479
1480                 emit_reg_move(O0, bpf2sparc[BPF_REG_0], ctx);
1481                 break;
1482
1483         default:
1484                 pr_err_once("unknown opcode %02x\n", code);
1485                 return -EINVAL;
1486         }
1487
1488         return 0;
1489 }
1490
1491 static int build_body(struct jit_ctx *ctx)
1492 {
1493         const struct bpf_prog *prog = ctx->prog;
1494         int i;
1495
1496         for (i = 0; i < prog->len; i++) {
1497                 const struct bpf_insn *insn = &prog->insnsi[i];
1498                 int ret;
1499
1500                 ret = build_insn(insn, ctx);
1501
1502                 if (ret > 0) {
1503                         i++;
1504                         ctx->offset[i] = ctx->idx;
1505                         continue;
1506                 }
1507                 ctx->offset[i] = ctx->idx;
1508                 if (ret)
1509                         return ret;
1510         }
1511         return 0;
1512 }
1513
1514 static void jit_fill_hole(void *area, unsigned int size)
1515 {
1516         u32 *ptr;
1517         /* We are guaranteed to have aligned memory. */
1518         for (ptr = area; size >= sizeof(u32); size -= sizeof(u32))
1519                 *ptr++ = 0x91d02005; /* ta 5 */
1520 }
1521
1522 struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
1523 {
1524         struct bpf_prog *tmp, *orig_prog = prog;
1525         struct bpf_binary_header *header;
1526         bool tmp_blinded = false;
1527         struct jit_ctx ctx;
1528         u32 image_size;
1529         u8 *image_ptr;
1530         int pass;
1531
1532         if (!bpf_jit_enable)
1533                 return orig_prog;
1534
1535         tmp = bpf_jit_blind_constants(prog);
1536         /* If blinding was requested and we failed during blinding,
1537          * we must fall back to the interpreter.
1538          */
1539         if (IS_ERR(tmp))
1540                 return orig_prog;
1541         if (tmp != prog) {
1542                 tmp_blinded = true;
1543                 prog = tmp;
1544         }
1545
1546         memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
1547         ctx.prog = prog;
1548
1549         ctx.offset = kcalloc(prog->len, sizeof(unsigned int), GFP_KERNEL);
1550         if (ctx.offset == NULL) {
1551                 prog = orig_prog;
1552                 goto out;
1553         }
1554
1555         /* Fake pass to detect features used, and get an accurate assessment
1556          * of what the final image size will be.
1557          */
1558         if (build_body(&ctx)) {
1559                 prog = orig_prog;
1560                 goto out_off;
1561         }
1562         build_prologue(&ctx);
1563         build_epilogue(&ctx);
1564
1565         /* Now we know the actual image size. */
1566         image_size = sizeof(u32) * ctx.idx;
1567         header = bpf_jit_binary_alloc(image_size, &image_ptr,
1568                                       sizeof(u32), jit_fill_hole);
1569         if (header == NULL) {
1570                 prog = orig_prog;
1571                 goto out_off;
1572         }
1573
1574         ctx.image = (u32 *)image_ptr;
1575
1576         for (pass = 1; pass < 3; pass++) {
1577                 ctx.idx = 0;
1578
1579                 build_prologue(&ctx);
1580
1581                 if (build_body(&ctx)) {
1582                         bpf_jit_binary_free(header);
1583                         prog = orig_prog;
1584                         goto out_off;
1585                 }
1586
1587                 build_epilogue(&ctx);
1588
1589                 if (bpf_jit_enable > 1)
1590                         pr_info("Pass %d: shrink = %d, seen = [%c%c%c%c%c%c%c]\n", pass,
1591                                 image_size - (ctx.idx * 4),
1592                                 ctx.tmp_1_used ? '1' : ' ',
1593                                 ctx.tmp_2_used ? '2' : ' ',
1594                                 ctx.tmp_3_used ? '3' : ' ',
1595                                 ctx.saw_ld_abs_ind ? 'L' : ' ',
1596                                 ctx.saw_frame_pointer ? 'F' : ' ',
1597                                 ctx.saw_call ? 'C' : ' ',
1598                                 ctx.saw_tail_call ? 'T' : ' ');
1599         }
1600
1601         if (bpf_jit_enable > 1)
1602                 bpf_jit_dump(prog->len, image_size, pass, ctx.image);
1603
1604         bpf_flush_icache(header, (u8 *)header + (header->pages * PAGE_SIZE));
1605
1606         bpf_jit_binary_lock_ro(header);
1607
1608         prog->bpf_func = (void *)ctx.image;
1609         prog->jited = 1;
1610         prog->jited_len = image_size;
1611
1612 out_off:
1613         kfree(ctx.offset);
1614 out:
1615         if (tmp_blinded)
1616                 bpf_jit_prog_release_other(prog, prog == orig_prog ?
1617                                            tmp : orig_prog);
1618         return prog;
1619 }