GNU Linux-libre 4.9-gnu1
[releases.git] / drivers / net / ethernet / netronome / nfp / nfp_bpf_jit.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2016 Netronome Systems, Inc.
3  *
4  * This software is dual licensed under the GNU General License Version 2,
5  * June 1991 as shown in the file COPYING in the top-level directory of this
6  * source tree or the BSD 2-Clause License provided below.  You have the
7  * option to license this software under the complete terms of either license.
8  *
9  * The BSD 2-Clause License:
10  *
11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
12  *     without modification, are permitted provided that the following
13  *     conditions are met:
14  *
15  *      1. Redistributions of source code must retain the above
16  *         copyright notice, this list of conditions and the following
17  *         disclaimer.
18  *
19  *      2. Redistributions in binary form must reproduce the above
20  *         copyright notice, this list of conditions and the following
21  *         disclaimer in the documentation and/or other materials
22  *         provided with the distribution.
23  *
24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
31  * SOFTWARE.
32  */
33
34 #define pr_fmt(fmt)     "NFP net bpf: " fmt
35
36 #include <linux/kernel.h>
37 #include <linux/bpf.h>
38 #include <linux/filter.h>
39 #include <linux/pkt_cls.h>
40 #include <linux/unistd.h>
41
42 #include "nfp_asm.h"
43 #include "nfp_bpf.h"
44
45 /* --- NFP prog --- */
46 /* Foreach "multiple" entries macros provide pos and next<n> pointers.
47  * It's safe to modify the next pointers (but not pos).
48  */
49 #define nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, pos, next)                    \
50         for (pos = list_first_entry(&(nfp_prog)->insns, typeof(*pos), l), \
51              next = list_next_entry(pos, l);                    \
52              &(nfp_prog)->insns != &pos->l &&                   \
53              &(nfp_prog)->insns != &next->l;                    \
54              pos = nfp_meta_next(pos),                          \
55              next = nfp_meta_next(pos))
56
57 #define nfp_for_each_insn_walk3(nfp_prog, pos, next, next2)             \
58         for (pos = list_first_entry(&(nfp_prog)->insns, typeof(*pos), l), \
59              next = list_next_entry(pos, l),                    \
60              next2 = list_next_entry(next, l);                  \
61              &(nfp_prog)->insns != &pos->l &&                   \
62              &(nfp_prog)->insns != &next->l &&                  \
63              &(nfp_prog)->insns != &next2->l;                   \
64              pos = nfp_meta_next(pos),                          \
65              next = nfp_meta_next(pos),                         \
66              next2 = nfp_meta_next(next))
67
68 static bool
69 nfp_meta_has_next(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
70 {
71         return meta->l.next != &nfp_prog->insns;
72 }
73
74 static bool
75 nfp_meta_has_prev(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
76 {
77         return meta->l.prev != &nfp_prog->insns;
78 }
79
80 static void nfp_prog_free(struct nfp_prog *nfp_prog)
81 {
82         struct nfp_insn_meta *meta, *tmp;
83
84         list_for_each_entry_safe(meta, tmp, &nfp_prog->insns, l) {
85                 list_del(&meta->l);
86                 kfree(meta);
87         }
88         kfree(nfp_prog);
89 }
90
91 static void nfp_prog_push(struct nfp_prog *nfp_prog, u64 insn)
92 {
93         if (nfp_prog->__prog_alloc_len == nfp_prog->prog_len) {
94                 nfp_prog->error = -ENOSPC;
95                 return;
96         }
97
98         nfp_prog->prog[nfp_prog->prog_len] = insn;
99         nfp_prog->prog_len++;
100 }
101
102 static unsigned int nfp_prog_current_offset(struct nfp_prog *nfp_prog)
103 {
104         return nfp_prog->start_off + nfp_prog->prog_len;
105 }
106
107 static unsigned int
108 nfp_prog_offset_to_index(struct nfp_prog *nfp_prog, unsigned int offset)
109 {
110         return offset - nfp_prog->start_off;
111 }
112
113 /* --- SW reg --- */
114 struct nfp_insn_ur_regs {
115         enum alu_dst_ab dst_ab;
116         u16 dst;
117         u16 areg, breg;
118         bool swap;
119         bool wr_both;
120 };
121
122 struct nfp_insn_re_regs {
123         enum alu_dst_ab dst_ab;
124         u8 dst;
125         u8 areg, breg;
126         bool swap;
127         bool wr_both;
128         bool i8;
129 };
130
131 static u16 nfp_swreg_to_unreg(u32 swreg, bool is_dst)
132 {
133         u16 val = FIELD_GET(NN_REG_VAL, swreg);
134
135         switch (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, swreg)) {
136         case NN_REG_GPR_A:
137         case NN_REG_GPR_B:
138         case NN_REG_GPR_BOTH:
139                 return val;
140         case NN_REG_NNR:
141                 return UR_REG_NN | val;
142         case NN_REG_XFER:
143                 return UR_REG_XFR | val;
144         case NN_REG_IMM:
145                 if (val & ~0xff) {
146                         pr_err("immediate too large\n");
147                         return 0;
148                 }
149                 return UR_REG_IMM_encode(val);
150         case NN_REG_NONE:
151                 return is_dst ? UR_REG_NO_DST : REG_NONE;
152         default:
153                 pr_err("unrecognized reg encoding %08x\n", swreg);
154                 return 0;
155         }
156 }
157
158 static int
159 swreg_to_unrestricted(u32 dst, u32 lreg, u32 rreg, struct nfp_insn_ur_regs *reg)
160 {
161         memset(reg, 0, sizeof(*reg));
162
163         /* Decode destination */
164         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, dst) == NN_REG_IMM)
165                 return -EFAULT;
166
167         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, dst) == NN_REG_GPR_B)
168                 reg->dst_ab = ALU_DST_B;
169         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, dst) == NN_REG_GPR_BOTH)
170                 reg->wr_both = true;
171         reg->dst = nfp_swreg_to_unreg(dst, true);
172
173         /* Decode source operands */
174         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, lreg) == FIELD_GET(NN_REG_TYPE, rreg))
175                 return -EFAULT;
176
177         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, lreg) == NN_REG_GPR_B ||
178             FIELD_GET(NN_REG_TYPE, rreg) == NN_REG_GPR_A) {
179                 reg->areg = nfp_swreg_to_unreg(rreg, false);
180                 reg->breg = nfp_swreg_to_unreg(lreg, false);
181                 reg->swap = true;
182         } else {
183                 reg->areg = nfp_swreg_to_unreg(lreg, false);
184                 reg->breg = nfp_swreg_to_unreg(rreg, false);
185         }
186
187         return 0;
188 }
189
190 static u16 nfp_swreg_to_rereg(u32 swreg, bool is_dst, bool has_imm8, bool *i8)
191 {
192         u16 val = FIELD_GET(NN_REG_VAL, swreg);
193
194         switch (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, swreg)) {
195         case NN_REG_GPR_A:
196         case NN_REG_GPR_B:
197         case NN_REG_GPR_BOTH:
198                 return val;
199         case NN_REG_XFER:
200                 return RE_REG_XFR | val;
201         case NN_REG_IMM:
202                 if (val & ~(0x7f | has_imm8 << 7)) {
203                         pr_err("immediate too large\n");
204                         return 0;
205                 }
206                 *i8 = val & 0x80;
207                 return RE_REG_IMM_encode(val & 0x7f);
208         case NN_REG_NONE:
209                 return is_dst ? RE_REG_NO_DST : REG_NONE;
210         default:
211                 pr_err("unrecognized reg encoding\n");
212                 return 0;
213         }
214 }
215
216 static int
217 swreg_to_restricted(u32 dst, u32 lreg, u32 rreg, struct nfp_insn_re_regs *reg,
218                     bool has_imm8)
219 {
220         memset(reg, 0, sizeof(*reg));
221
222         /* Decode destination */
223         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, dst) == NN_REG_IMM)
224                 return -EFAULT;
225
226         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, dst) == NN_REG_GPR_B)
227                 reg->dst_ab = ALU_DST_B;
228         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, dst) == NN_REG_GPR_BOTH)
229                 reg->wr_both = true;
230         reg->dst = nfp_swreg_to_rereg(dst, true, false, NULL);
231
232         /* Decode source operands */
233         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, lreg) == FIELD_GET(NN_REG_TYPE, rreg))
234                 return -EFAULT;
235
236         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, lreg) == NN_REG_GPR_B ||
237             FIELD_GET(NN_REG_TYPE, rreg) == NN_REG_GPR_A) {
238                 reg->areg = nfp_swreg_to_rereg(rreg, false, has_imm8, &reg->i8);
239                 reg->breg = nfp_swreg_to_rereg(lreg, false, has_imm8, &reg->i8);
240                 reg->swap = true;
241         } else {
242                 reg->areg = nfp_swreg_to_rereg(lreg, false, has_imm8, &reg->i8);
243                 reg->breg = nfp_swreg_to_rereg(rreg, false, has_imm8, &reg->i8);
244         }
245
246         return 0;
247 }
248
249 /* --- Emitters --- */
250 static const struct cmd_tgt_act cmd_tgt_act[__CMD_TGT_MAP_SIZE] = {
251         [CMD_TGT_WRITE8] =              { 0x00, 0x42 },
252         [CMD_TGT_READ8] =               { 0x01, 0x43 },
253         [CMD_TGT_READ_LE] =             { 0x01, 0x40 },
254         [CMD_TGT_READ_SWAP_LE] =        { 0x03, 0x40 },
255 };
256
257 static void
258 __emit_cmd(struct nfp_prog *nfp_prog, enum cmd_tgt_map op,
259            u8 mode, u8 xfer, u8 areg, u8 breg, u8 size, bool sync)
260 {
261         enum cmd_ctx_swap ctx;
262         u64 insn;
263
264         if (sync)
265                 ctx = CMD_CTX_SWAP;
266         else
267                 ctx = CMD_CTX_NO_SWAP;
268
269         insn =  FIELD_PREP(OP_CMD_A_SRC, areg) |
270                 FIELD_PREP(OP_CMD_CTX, ctx) |
271                 FIELD_PREP(OP_CMD_B_SRC, breg) |
272                 FIELD_PREP(OP_CMD_TOKEN, cmd_tgt_act[op].token) |
273                 FIELD_PREP(OP_CMD_XFER, xfer) |
274                 FIELD_PREP(OP_CMD_CNT, size) |
275                 FIELD_PREP(OP_CMD_SIG, sync) |
276                 FIELD_PREP(OP_CMD_TGT_CMD, cmd_tgt_act[op].tgt_cmd) |
277                 FIELD_PREP(OP_CMD_MODE, mode);
278
279         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
280 }
281
282 static void
283 emit_cmd(struct nfp_prog *nfp_prog, enum cmd_tgt_map op,
284          u8 mode, u8 xfer, u32 lreg, u32 rreg, u8 size, bool sync)
285 {
286         struct nfp_insn_re_regs reg;
287         int err;
288
289         err = swreg_to_restricted(reg_none(), lreg, rreg, &reg, false);
290         if (err) {
291                 nfp_prog->error = err;
292                 return;
293         }
294         if (reg.swap) {
295                 pr_err("cmd can't swap arguments\n");
296                 nfp_prog->error = -EFAULT;
297                 return;
298         }
299
300         __emit_cmd(nfp_prog, op, mode, xfer, reg.areg, reg.breg, size, sync);
301 }
302
303 static void
304 __emit_br(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask, enum br_ev_pip ev_pip,
305           enum br_ctx_signal_state css, u16 addr, u8 defer)
306 {
307         u16 addr_lo, addr_hi;
308         u64 insn;
309
310         addr_lo = addr & (OP_BR_ADDR_LO >> __bf_shf(OP_BR_ADDR_LO));
311         addr_hi = addr != addr_lo;
312
313         insn = OP_BR_BASE |
314                 FIELD_PREP(OP_BR_MASK, mask) |
315                 FIELD_PREP(OP_BR_EV_PIP, ev_pip) |
316                 FIELD_PREP(OP_BR_CSS, css) |
317                 FIELD_PREP(OP_BR_DEFBR, defer) |
318                 FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_LO, addr_lo) |
319                 FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_HI, addr_hi);
320
321         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
322 }
323
324 static void emit_br_def(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 addr, u8 defer)
325 {
326         if (defer > 2) {
327                 pr_err("BUG: branch defer out of bounds %d\n", defer);
328                 nfp_prog->error = -EFAULT;
329                 return;
330         }
331         __emit_br(nfp_prog, BR_UNC, BR_EV_PIP_UNCOND, BR_CSS_NONE, addr, defer);
332 }
333
334 static void
335 emit_br(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask, u16 addr, u8 defer)
336 {
337         __emit_br(nfp_prog, mask,
338                   mask != BR_UNC ? BR_EV_PIP_COND : BR_EV_PIP_UNCOND,
339                   BR_CSS_NONE, addr, defer);
340 }
341
342 static void
343 __emit_br_byte(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 areg, u8 breg, bool imm8,
344                u8 byte, bool equal, u16 addr, u8 defer)
345 {
346         u16 addr_lo, addr_hi;
347         u64 insn;
348
349         addr_lo = addr & (OP_BB_ADDR_LO >> __bf_shf(OP_BB_ADDR_LO));
350         addr_hi = addr != addr_lo;
351
352         insn = OP_BBYTE_BASE |
353                 FIELD_PREP(OP_BB_A_SRC, areg) |
354                 FIELD_PREP(OP_BB_BYTE, byte) |
355                 FIELD_PREP(OP_BB_B_SRC, breg) |
356                 FIELD_PREP(OP_BB_I8, imm8) |
357                 FIELD_PREP(OP_BB_EQ, equal) |
358                 FIELD_PREP(OP_BB_DEFBR, defer) |
359                 FIELD_PREP(OP_BB_ADDR_LO, addr_lo) |
360                 FIELD_PREP(OP_BB_ADDR_HI, addr_hi);
361
362         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
363 }
364
365 static void
366 emit_br_byte_neq(struct nfp_prog *nfp_prog,
367                  u32 dst, u8 imm, u8 byte, u16 addr, u8 defer)
368 {
369         struct nfp_insn_re_regs reg;
370         int err;
371
372         err = swreg_to_restricted(reg_none(), dst, reg_imm(imm), &reg, true);
373         if (err) {
374                 nfp_prog->error = err;
375                 return;
376         }
377
378         __emit_br_byte(nfp_prog, reg.areg, reg.breg, reg.i8, byte, false, addr,
379                        defer);
380 }
381
382 static void
383 __emit_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 areg, u16 breg, u16 imm_hi,
384              enum immed_width width, bool invert,
385              enum immed_shift shift, bool wr_both)
386 {
387         u64 insn;
388
389         insn = OP_IMMED_BASE |
390                 FIELD_PREP(OP_IMMED_A_SRC, areg) |
391                 FIELD_PREP(OP_IMMED_B_SRC, breg) |
392                 FIELD_PREP(OP_IMMED_IMM, imm_hi) |
393                 FIELD_PREP(OP_IMMED_WIDTH, width) |
394                 FIELD_PREP(OP_IMMED_INV, invert) |
395                 FIELD_PREP(OP_IMMED_SHIFT, shift) |
396                 FIELD_PREP(OP_IMMED_WR_AB, wr_both);
397
398         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
399 }
400
401 static void
402 emit_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 dst, u16 imm,
403            enum immed_width width, bool invert, enum immed_shift shift)
404 {
405         struct nfp_insn_ur_regs reg;
406         int err;
407
408         if (FIELD_GET(NN_REG_TYPE, dst) == NN_REG_IMM) {
409                 nfp_prog->error = -EFAULT;
410                 return;
411         }
412
413         err = swreg_to_unrestricted(dst, dst, reg_imm(imm & 0xff), &reg);
414         if (err) {
415                 nfp_prog->error = err;
416                 return;
417         }
418
419         __emit_immed(nfp_prog, reg.areg, reg.breg, imm >> 8, width,
420                      invert, shift, reg.wr_both);
421 }
422
423 static void
424 __emit_shf(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, enum alu_dst_ab dst_ab,
425            enum shf_sc sc, u8 shift,
426            u16 areg, enum shf_op op, u16 breg, bool i8, bool sw, bool wr_both)
427 {
428         u64 insn;
429
430         if (!FIELD_FIT(OP_SHF_SHIFT, shift)) {
431                 nfp_prog->error = -EFAULT;
432                 return;
433         }
434
435         if (sc == SHF_SC_L_SHF)
436                 shift = 32 - shift;
437
438         insn = OP_SHF_BASE |
439                 FIELD_PREP(OP_SHF_A_SRC, areg) |
440                 FIELD_PREP(OP_SHF_SC, sc) |
441                 FIELD_PREP(OP_SHF_B_SRC, breg) |
442                 FIELD_PREP(OP_SHF_I8, i8) |
443                 FIELD_PREP(OP_SHF_SW, sw) |
444                 FIELD_PREP(OP_SHF_DST, dst) |
445                 FIELD_PREP(OP_SHF_SHIFT, shift) |
446                 FIELD_PREP(OP_SHF_OP, op) |
447                 FIELD_PREP(OP_SHF_DST_AB, dst_ab) |
448                 FIELD_PREP(OP_SHF_WR_AB, wr_both);
449
450         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
451 }
452
453 static void
454 emit_shf(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 dst, u32 lreg, enum shf_op op, u32 rreg,
455          enum shf_sc sc, u8 shift)
456 {
457         struct nfp_insn_re_regs reg;
458         int err;
459
460         err = swreg_to_restricted(dst, lreg, rreg, &reg, true);
461         if (err) {
462                 nfp_prog->error = err;
463                 return;
464         }
465
466         __emit_shf(nfp_prog, reg.dst, reg.dst_ab, sc, shift,
467                    reg.areg, op, reg.breg, reg.i8, reg.swap, reg.wr_both);
468 }
469
470 static void
471 __emit_alu(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, enum alu_dst_ab dst_ab,
472            u16 areg, enum alu_op op, u16 breg, bool swap, bool wr_both)
473 {
474         u64 insn;
475
476         insn = OP_ALU_BASE |
477                 FIELD_PREP(OP_ALU_A_SRC, areg) |
478                 FIELD_PREP(OP_ALU_B_SRC, breg) |
479                 FIELD_PREP(OP_ALU_DST, dst) |
480                 FIELD_PREP(OP_ALU_SW, swap) |
481                 FIELD_PREP(OP_ALU_OP, op) |
482                 FIELD_PREP(OP_ALU_DST_AB, dst_ab) |
483                 FIELD_PREP(OP_ALU_WR_AB, wr_both);
484
485         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
486 }
487
488 static void
489 emit_alu(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 dst, u32 lreg, enum alu_op op, u32 rreg)
490 {
491         struct nfp_insn_ur_regs reg;
492         int err;
493
494         err = swreg_to_unrestricted(dst, lreg, rreg, &reg);
495         if (err) {
496                 nfp_prog->error = err;
497                 return;
498         }
499
500         __emit_alu(nfp_prog, reg.dst, reg.dst_ab,
501                    reg.areg, op, reg.breg, reg.swap, reg.wr_both);
502 }
503
504 static void
505 __emit_ld_field(struct nfp_prog *nfp_prog, enum shf_sc sc,
506                 u8 areg, u8 bmask, u8 breg, u8 shift, bool imm8,
507                 bool zero, bool swap, bool wr_both)
508 {
509         u64 insn;
510
511         insn = OP_LDF_BASE |
512                 FIELD_PREP(OP_LDF_A_SRC, areg) |
513                 FIELD_PREP(OP_LDF_SC, sc) |
514                 FIELD_PREP(OP_LDF_B_SRC, breg) |
515                 FIELD_PREP(OP_LDF_I8, imm8) |
516                 FIELD_PREP(OP_LDF_SW, swap) |
517                 FIELD_PREP(OP_LDF_ZF, zero) |
518                 FIELD_PREP(OP_LDF_BMASK, bmask) |
519                 FIELD_PREP(OP_LDF_SHF, shift) |
520                 FIELD_PREP(OP_LDF_WR_AB, wr_both);
521
522         nfp_prog_push(nfp_prog, insn);
523 }
524
525 static void
526 emit_ld_field_any(struct nfp_prog *nfp_prog, enum shf_sc sc, u8 shift,
527                   u32 dst, u8 bmask, u32 src, bool zero)
528 {
529         struct nfp_insn_re_regs reg;
530         int err;
531
532         err = swreg_to_restricted(reg_none(), dst, src, &reg, true);
533         if (err) {
534                 nfp_prog->error = err;
535                 return;
536         }
537
538         __emit_ld_field(nfp_prog, sc, reg.areg, bmask, reg.breg, shift,
539                         reg.i8, zero, reg.swap, reg.wr_both);
540 }
541
542 static void
543 emit_ld_field(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 dst, u8 bmask, u32 src,
544               enum shf_sc sc, u8 shift)
545 {
546         emit_ld_field_any(nfp_prog, sc, shift, dst, bmask, src, false);
547 }
548
549 /* --- Wrappers --- */
550 static bool pack_immed(u32 imm, u16 *val, enum immed_shift *shift)
551 {
552         if (!(imm & 0xffff0000)) {
553                 *val = imm;
554                 *shift = IMMED_SHIFT_0B;
555         } else if (!(imm & 0xff0000ff)) {
556                 *val = imm >> 8;
557                 *shift = IMMED_SHIFT_1B;
558         } else if (!(imm & 0x0000ffff)) {
559                 *val = imm >> 16;
560                 *shift = IMMED_SHIFT_2B;
561         } else {
562                 return false;
563         }
564
565         return true;
566 }
567
568 static void wrp_immed(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 dst, u32 imm)
569 {
570         enum immed_shift shift;
571         u16 val;
572
573         if (pack_immed(imm, &val, &shift)) {
574                 emit_immed(nfp_prog, dst, val, IMMED_WIDTH_ALL, false, shift);
575         } else if (pack_immed(~imm, &val, &shift)) {
576                 emit_immed(nfp_prog, dst, val, IMMED_WIDTH_ALL, true, shift);
577         } else {
578                 emit_immed(nfp_prog, dst, imm & 0xffff, IMMED_WIDTH_ALL,
579                            false, IMMED_SHIFT_0B);
580                 emit_immed(nfp_prog, dst, imm >> 16, IMMED_WIDTH_WORD,
581                            false, IMMED_SHIFT_2B);
582         }
583 }
584
585 /* ur_load_imm_any() - encode immediate or use tmp register (unrestricted)
586  * If the @imm is small enough encode it directly in operand and return
587  * otherwise load @imm to a spare register and return its encoding.
588  */
589 static u32 ur_load_imm_any(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 imm, u32 tmp_reg)
590 {
591         if (FIELD_FIT(UR_REG_IMM_MAX, imm))
592                 return reg_imm(imm);
593
594         wrp_immed(nfp_prog, tmp_reg, imm);
595         return tmp_reg;
596 }
597
598 /* re_load_imm_any() - encode immediate or use tmp register (restricted)
599  * If the @imm is small enough encode it directly in operand and return
600  * otherwise load @imm to a spare register and return its encoding.
601  */
602 static u32 re_load_imm_any(struct nfp_prog *nfp_prog, u32 imm, u32 tmp_reg)
603 {
604         if (FIELD_FIT(RE_REG_IMM_MAX, imm))
605                 return reg_imm(imm);
606
607         wrp_immed(nfp_prog, tmp_reg, imm);
608         return tmp_reg;
609 }
610
611 static void
612 wrp_br_special(struct nfp_prog *nfp_prog, enum br_mask mask,
613                enum br_special special)
614 {
615         emit_br(nfp_prog, mask, 0, 0);
616
617         nfp_prog->prog[nfp_prog->prog_len - 1] |=
618                 FIELD_PREP(OP_BR_SPECIAL, special);
619 }
620
621 static void wrp_reg_mov(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 dst, u16 src)
622 {
623         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(), ALU_OP_NONE, reg_b(src));
624 }
625
626 static int
627 construct_data_ind_ld(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 offset,
628                       u16 src, bool src_valid, u8 size)
629 {
630         unsigned int i;
631         u16 shift, sz;
632         u32 tmp_reg;
633
634         /* We load the value from the address indicated in @offset and then
635          * shift out the data we don't need.  Note: this is big endian!
636          */
637         sz = size < 4 ? 4 : size;
638         shift = size < 4 ? 4 - size : 0;
639
640         if (src_valid) {
641                 /* Calculate the true offset (src_reg + imm) */
642                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, offset, imm_b(nfp_prog));
643                 emit_alu(nfp_prog, imm_both(nfp_prog),
644                          reg_a(src), ALU_OP_ADD, tmp_reg);
645                 /* Check packet length (size guaranteed to fit b/c it's u8) */
646                 emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog),
647                          imm_a(nfp_prog), ALU_OP_ADD, reg_imm(size));
648                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
649                          NFP_BPF_ABI_LEN, ALU_OP_SUB, imm_a(nfp_prog));
650                 wrp_br_special(nfp_prog, BR_BLO, OP_BR_GO_ABORT);
651                 /* Load data */
652                 emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_READ8, CMD_MODE_32b, 0,
653                          pkt_reg(nfp_prog), imm_b(nfp_prog), sz - 1, true);
654         } else {
655                 /* Check packet length */
656                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, offset + size,
657                                           imm_a(nfp_prog));
658                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
659                          NFP_BPF_ABI_LEN, ALU_OP_SUB, tmp_reg);
660                 wrp_br_special(nfp_prog, BR_BLO, OP_BR_GO_ABORT);
661                 /* Load data */
662                 tmp_reg = re_load_imm_any(nfp_prog, offset, imm_b(nfp_prog));
663                 emit_cmd(nfp_prog, CMD_TGT_READ8, CMD_MODE_32b, 0,
664                          pkt_reg(nfp_prog), tmp_reg, sz - 1, true);
665         }
666
667         i = 0;
668         if (shift)
669                 emit_shf(nfp_prog, reg_both(0), reg_none(), SHF_OP_NONE,
670                          reg_xfer(0), SHF_SC_R_SHF, shift * 8);
671         else
672                 for (; i * 4 < size; i++)
673                         emit_alu(nfp_prog, reg_both(i),
674                                  reg_none(), ALU_OP_NONE, reg_xfer(i));
675
676         if (i < 2)
677                 wrp_immed(nfp_prog, reg_both(1), 0);
678
679         return 0;
680 }
681
682 static int construct_data_ld(struct nfp_prog *nfp_prog, u16 offset, u8 size)
683 {
684         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, offset, 0, false, size);
685 }
686
687 static int wrp_set_mark(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 src)
688 {
689         emit_alu(nfp_prog, NFP_BPF_ABI_MARK,
690                  reg_none(), ALU_OP_NONE, reg_b(src));
691         emit_alu(nfp_prog, NFP_BPF_ABI_FLAGS,
692                  NFP_BPF_ABI_FLAGS, ALU_OP_OR, reg_imm(NFP_BPF_ABI_FLAG_MARK));
693
694         return 0;
695 }
696
697 static void
698 wrp_alu_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, enum alu_op alu_op, u32 imm)
699 {
700         u32 tmp_reg;
701
702         if (alu_op == ALU_OP_AND) {
703                 if (!imm)
704                         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), 0);
705                 if (!imm || !~imm)
706                         return;
707         }
708         if (alu_op == ALU_OP_OR) {
709                 if (!~imm)
710                         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(dst), ~0U);
711                 if (!imm || !~imm)
712                         return;
713         }
714         if (alu_op == ALU_OP_XOR) {
715                 if (!~imm)
716                         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_none(),
717                                  ALU_OP_NEG, reg_b(dst));
718                 if (!imm || !~imm)
719                         return;
720         }
721
722         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm, imm_b(nfp_prog));
723         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, tmp_reg);
724 }
725
726 static int
727 wrp_alu64_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
728               enum alu_op alu_op, bool skip)
729 {
730         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
731         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
732
733         if (skip) {
734                 meta->skip = true;
735                 return 0;
736         }
737
738         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op, imm & ~0U);
739         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, alu_op, imm >> 32);
740
741         return 0;
742 }
743
744 static int
745 wrp_alu64_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
746               enum alu_op alu_op)
747 {
748         u8 dst = meta->insn.dst_reg * 2, src = meta->insn.src_reg * 2;
749
750         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
751         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst + 1),
752                  reg_a(dst + 1), alu_op, reg_b(src + 1));
753
754         return 0;
755 }
756
757 static int
758 wrp_alu32_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
759               enum alu_op alu_op, bool skip)
760 {
761         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
762
763         if (skip) {
764                 meta->skip = true;
765                 return 0;
766         }
767
768         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op, insn->imm);
769         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
770
771         return 0;
772 }
773
774 static int
775 wrp_alu32_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
776               enum alu_op alu_op)
777 {
778         u8 dst = meta->insn.dst_reg * 2, src = meta->insn.src_reg * 2;
779
780         emit_alu(nfp_prog, reg_both(dst), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
781         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
782
783         return 0;
784 }
785
786 static void
787 wrp_test_reg_one(struct nfp_prog *nfp_prog, u8 dst, enum alu_op alu_op, u8 src,
788                  enum br_mask br_mask, u16 off)
789 {
790         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(dst), alu_op, reg_b(src));
791         emit_br(nfp_prog, br_mask, off, 0);
792 }
793
794 static int
795 wrp_test_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
796              enum alu_op alu_op, enum br_mask br_mask)
797 {
798         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
799
800         if (insn->off < 0) /* TODO */
801                 return -ENOTSUPP;
802
803         wrp_test_reg_one(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, alu_op,
804                          insn->src_reg * 2, br_mask, insn->off);
805         wrp_test_reg_one(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, alu_op,
806                          insn->src_reg * 2 + 1, br_mask, insn->off);
807
808         return 0;
809 }
810
811 static int
812 wrp_cmp_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
813             enum br_mask br_mask, bool swap)
814 {
815         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
816         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
817         u8 reg = insn->dst_reg * 2;
818         u32 tmp_reg;
819
820         if (insn->off < 0) /* TODO */
821                 return -ENOTSUPP;
822
823         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
824         if (!swap)
825                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(reg), ALU_OP_SUB, tmp_reg);
826         else
827                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), tmp_reg, ALU_OP_SUB, reg_a(reg));
828
829         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
830         if (!swap)
831                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
832                          reg_a(reg + 1), ALU_OP_SUB_C, tmp_reg);
833         else
834                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
835                          tmp_reg, ALU_OP_SUB_C, reg_a(reg + 1));
836
837         emit_br(nfp_prog, br_mask, insn->off, 0);
838
839         return 0;
840 }
841
842 static int
843 wrp_cmp_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta,
844             enum br_mask br_mask, bool swap)
845 {
846         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
847         u8 areg = insn->src_reg * 2, breg = insn->dst_reg * 2;
848
849         if (insn->off < 0) /* TODO */
850                 return -ENOTSUPP;
851
852         if (swap) {
853                 areg ^= breg;
854                 breg ^= areg;
855                 areg ^= breg;
856         }
857
858         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(areg), ALU_OP_SUB, reg_b(breg));
859         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
860                  reg_a(areg + 1), ALU_OP_SUB_C, reg_b(breg + 1));
861         emit_br(nfp_prog, br_mask, insn->off, 0);
862
863         return 0;
864 }
865
866 /* --- Callbacks --- */
867 static int mov_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
868 {
869         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
870
871         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, insn->src_reg * 2);
872         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, insn->src_reg * 2 + 1);
873
874         return 0;
875 }
876
877 static int mov_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
878 {
879         u64 imm = meta->insn.imm; /* sign extend */
880
881         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2), imm & ~0U);
882         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), imm >> 32);
883
884         return 0;
885 }
886
887 static int xor_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
888 {
889         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR);
890 }
891
892 static int xor_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
893 {
894         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR, !meta->insn.imm);
895 }
896
897 static int and_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
898 {
899         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND);
900 }
901
902 static int and_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
903 {
904         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND, !~meta->insn.imm);
905 }
906
907 static int or_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
908 {
909         return wrp_alu64_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR);
910 }
911
912 static int or_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
913 {
914         return wrp_alu64_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR, !meta->insn.imm);
915 }
916
917 static int add_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
918 {
919         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
920
921         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
922                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_ADD,
923                  reg_b(insn->src_reg * 2));
924         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1),
925                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_ADD_C,
926                  reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
927
928         return 0;
929 }
930
931 static int add_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
932 {
933         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
934         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
935
936         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, ALU_OP_ADD, imm & ~0U);
937         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, ALU_OP_ADD_C, imm >> 32);
938
939         return 0;
940 }
941
942 static int sub_reg64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
943 {
944         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
945
946         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
947                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_SUB,
948                  reg_b(insn->src_reg * 2));
949         emit_alu(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1),
950                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_SUB_C,
951                  reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
952
953         return 0;
954 }
955
956 static int sub_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
957 {
958         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
959         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
960
961         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, ALU_OP_SUB, imm & ~0U);
962         wrp_alu_imm(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, ALU_OP_SUB_C, imm >> 32);
963
964         return 0;
965 }
966
967 static int shl_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
968 {
969         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
970
971         if (insn->imm != 32)
972                 return 1; /* TODO */
973
974         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2 + 1, insn->dst_reg * 2);
975         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2), 0);
976
977         return 0;
978 }
979
980 static int shr_imm64(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
981 {
982         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
983
984         if (insn->imm != 32)
985                 return 1; /* TODO */
986
987         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2, insn->dst_reg * 2 + 1);
988         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
989
990         return 0;
991 }
992
993 static int mov_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
994 {
995         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
996
997         wrp_reg_mov(nfp_prog, insn->dst_reg * 2,  insn->src_reg * 2);
998         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
999
1000         return 0;
1001 }
1002
1003 static int mov_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1004 {
1005         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1006
1007         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2), insn->imm);
1008         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
1009
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 static int xor_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1014 {
1015         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR);
1016 }
1017
1018 static int xor_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1019 {
1020         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR, !~meta->insn.imm);
1021 }
1022
1023 static int and_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1024 {
1025         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND);
1026 }
1027
1028 static int and_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1029 {
1030         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND, !~meta->insn.imm);
1031 }
1032
1033 static int or_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1034 {
1035         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR);
1036 }
1037
1038 static int or_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1039 {
1040         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_OR, !meta->insn.imm);
1041 }
1042
1043 static int add_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1044 {
1045         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_ADD);
1046 }
1047
1048 static int add_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1049 {
1050         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_ADD, !meta->insn.imm);
1051 }
1052
1053 static int sub_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1054 {
1055         return wrp_alu32_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_SUB);
1056 }
1057
1058 static int sub_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1059 {
1060         return wrp_alu32_imm(nfp_prog, meta, ALU_OP_SUB, !meta->insn.imm);
1061 }
1062
1063 static int shl_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1064 {
1065         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1066
1067         if (!insn->imm)
1068                 return 1; /* TODO: zero shift means indirect */
1069
1070         emit_shf(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2),
1071                  reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(insn->dst_reg * 2),
1072                  SHF_SC_L_SHF, insn->imm);
1073         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2 + 1), 0);
1074
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 static int imm_ld8_part2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1079 {
1080         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(nfp_meta_prev(meta)->insn.dst_reg * 2 + 1),
1081                   meta->insn.imm);
1082
1083         return 0;
1084 }
1085
1086 static int imm_ld8(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1087 {
1088         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1089
1090         meta->double_cb = imm_ld8_part2;
1091         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(insn->dst_reg * 2), insn->imm);
1092
1093         return 0;
1094 }
1095
1096 static int data_ld1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1097 {
1098         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 1);
1099 }
1100
1101 static int data_ld2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1102 {
1103         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 2);
1104 }
1105
1106 static int data_ld4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1107 {
1108         return construct_data_ld(nfp_prog, meta->insn.imm, 4);
1109 }
1110
1111 static int data_ind_ld1(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1112 {
1113         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
1114                                      meta->insn.src_reg * 2, true, 1);
1115 }
1116
1117 static int data_ind_ld2(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1118 {
1119         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
1120                                      meta->insn.src_reg * 2, true, 2);
1121 }
1122
1123 static int data_ind_ld4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1124 {
1125         return construct_data_ind_ld(nfp_prog, meta->insn.imm,
1126                                      meta->insn.src_reg * 2, true, 4);
1127 }
1128
1129 static int mem_ldx4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1130 {
1131         if (meta->insn.off == offsetof(struct sk_buff, len))
1132                 emit_alu(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2),
1133                          reg_none(), ALU_OP_NONE, NFP_BPF_ABI_LEN);
1134         else
1135                 return -ENOTSUPP;
1136
1137         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(meta->insn.dst_reg * 2 + 1), 0);
1138
1139         return 0;
1140 }
1141
1142 static int mem_stx4(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1143 {
1144         if (meta->insn.off == offsetof(struct sk_buff, mark))
1145                 return wrp_set_mark(nfp_prog, meta->insn.src_reg * 2);
1146
1147         return -ENOTSUPP;
1148 }
1149
1150 static int jump(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1151 {
1152         if (meta->insn.off < 0) /* TODO */
1153                 return -ENOTSUPP;
1154         emit_br(nfp_prog, BR_UNC, meta->insn.off, 0);
1155
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 static int jeq_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1160 {
1161         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1162         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1163         u32 or1 = reg_a(insn->dst_reg * 2), or2 = reg_b(insn->dst_reg * 2 + 1);
1164         u32 tmp_reg;
1165
1166         if (insn->off < 0) /* TODO */
1167                 return -ENOTSUPP;
1168
1169         if (imm & ~0U) {
1170                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
1171                 emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog),
1172                          reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
1173                 or1 = imm_a(nfp_prog);
1174         }
1175
1176         if (imm >> 32) {
1177                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
1178                 emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog),
1179                          reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
1180                 or2 = imm_b(nfp_prog);
1181         }
1182
1183         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), or1, ALU_OP_OR, or2);
1184         emit_br(nfp_prog, BR_BEQ, insn->off, 0);
1185
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 static int jgt_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1190 {
1191         return wrp_cmp_imm(nfp_prog, meta, BR_BLO, false);
1192 }
1193
1194 static int jge_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1195 {
1196         return wrp_cmp_imm(nfp_prog, meta, BR_BHS, true);
1197 }
1198
1199 static int jset_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1200 {
1201         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1202         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1203         u32 tmp_reg;
1204
1205         if (insn->off < 0) /* TODO */
1206                 return -ENOTSUPP;
1207
1208         if (!imm) {
1209                 meta->skip = true;
1210                 return 0;
1211         }
1212
1213         if (imm & ~0U) {
1214                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
1215                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1216                          reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_AND, tmp_reg);
1217                 emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1218         }
1219
1220         if (imm >> 32) {
1221                 tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
1222                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1223                          reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_AND, tmp_reg);
1224                 emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1225         }
1226
1227         return 0;
1228 }
1229
1230 static int jne_imm(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1231 {
1232         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1233         u64 imm = insn->imm; /* sign extend */
1234         u32 tmp_reg;
1235
1236         if (insn->off < 0) /* TODO */
1237                 return -ENOTSUPP;
1238
1239         if (!imm) {
1240                 emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(insn->dst_reg * 2),
1241                          ALU_OP_OR, reg_b(insn->dst_reg * 2 + 1));
1242                 emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1243         }
1244
1245         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm & ~0U, imm_b(nfp_prog));
1246         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1247                  reg_a(insn->dst_reg * 2), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
1248         emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1249
1250         tmp_reg = ur_load_imm_any(nfp_prog, imm >> 32, imm_b(nfp_prog));
1251         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1252                  reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1), ALU_OP_XOR, tmp_reg);
1253         emit_br(nfp_prog, BR_BNE, insn->off, 0);
1254
1255         return 0;
1256 }
1257
1258 static int jeq_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1259 {
1260         const struct bpf_insn *insn = &meta->insn;
1261
1262         if (insn->off < 0) /* TODO */
1263                 return -ENOTSUPP;
1264
1265         emit_alu(nfp_prog, imm_a(nfp_prog), reg_a(insn->dst_reg * 2),
1266                  ALU_OP_XOR, reg_b(insn->src_reg * 2));
1267         emit_alu(nfp_prog, imm_b(nfp_prog), reg_a(insn->dst_reg * 2 + 1),
1268                  ALU_OP_XOR, reg_b(insn->src_reg * 2 + 1));
1269         emit_alu(nfp_prog, reg_none(),
1270                  imm_a(nfp_prog), ALU_OP_OR, imm_b(nfp_prog));
1271         emit_br(nfp_prog, BR_BEQ, insn->off, 0);
1272
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 static int jgt_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1277 {
1278         return wrp_cmp_reg(nfp_prog, meta, BR_BLO, false);
1279 }
1280
1281 static int jge_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1282 {
1283         return wrp_cmp_reg(nfp_prog, meta, BR_BHS, true);
1284 }
1285
1286 static int jset_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1287 {
1288         return wrp_test_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_AND, BR_BNE);
1289 }
1290
1291 static int jne_reg(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1292 {
1293         return wrp_test_reg(nfp_prog, meta, ALU_OP_XOR, BR_BNE);
1294 }
1295
1296 static int goto_out(struct nfp_prog *nfp_prog, struct nfp_insn_meta *meta)
1297 {
1298         wrp_br_special(nfp_prog, BR_UNC, OP_BR_GO_OUT);
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 static const instr_cb_t instr_cb[256] = {
1304         [BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X] = mov_reg64,
1305         [BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_K] = mov_imm64,
1306         [BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X] = xor_reg64,
1307         [BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_K] = xor_imm64,
1308         [BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_X] = and_reg64,
1309         [BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K] = and_imm64,
1310         [BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_X] =  or_reg64,
1311         [BPF_ALU64 | BPF_OR | BPF_K] =  or_imm64,
1312         [BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_X] = add_reg64,
1313         [BPF_ALU64 | BPF_ADD | BPF_K] = add_imm64,
1314         [BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_X] = sub_reg64,
1315         [BPF_ALU64 | BPF_SUB | BPF_K] = sub_imm64,
1316         [BPF_ALU64 | BPF_LSH | BPF_K] = shl_imm64,
1317         [BPF_ALU64 | BPF_RSH | BPF_K] = shr_imm64,
1318         [BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_X] =   mov_reg,
1319         [BPF_ALU | BPF_MOV | BPF_K] =   mov_imm,
1320         [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_X] =   xor_reg,
1321         [BPF_ALU | BPF_XOR | BPF_K] =   xor_imm,
1322         [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_X] =   and_reg,
1323         [BPF_ALU | BPF_AND | BPF_K] =   and_imm,
1324         [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_X] =    or_reg,
1325         [BPF_ALU | BPF_OR | BPF_K] =    or_imm,
1326         [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_X] =   add_reg,
1327         [BPF_ALU | BPF_ADD | BPF_K] =   add_imm,
1328         [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_X] =   sub_reg,
1329         [BPF_ALU | BPF_SUB | BPF_K] =   sub_imm,
1330         [BPF_ALU | BPF_LSH | BPF_K] =   shl_imm,
1331         [BPF_LD | BPF_IMM | BPF_DW] =   imm_ld8,
1332         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_B] =    data_ld1,
1333         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_H] =    data_ld2,
1334         [BPF_LD | BPF_ABS | BPF_W] =    data_ld4,
1335         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_B] =    data_ind_ld1,
1336         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_H] =    data_ind_ld2,
1337         [BPF_LD | BPF_IND | BPF_W] =    data_ind_ld4,
1338         [BPF_LDX | BPF_MEM | BPF_W] =   mem_ldx4,
1339         [BPF_STX | BPF_MEM | BPF_W] =   mem_stx4,
1340         [BPF_JMP | BPF_JA | BPF_K] =    jump,
1341         [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_K] =   jeq_imm,
1342         [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_K] =   jgt_imm,
1343         [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_K] =   jge_imm,
1344         [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_K] =  jset_imm,
1345         [BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_K] =   jne_imm,
1346         [BPF_JMP | BPF_JEQ | BPF_X] =   jeq_reg,
1347         [BPF_JMP | BPF_JGT | BPF_X] =   jgt_reg,
1348         [BPF_JMP | BPF_JGE | BPF_X] =   jge_reg,
1349         [BPF_JMP | BPF_JSET | BPF_X] =  jset_reg,
1350         [BPF_JMP | BPF_JNE | BPF_X] =   jne_reg,
1351         [BPF_JMP | BPF_EXIT] =          goto_out,
1352 };
1353
1354 /* --- Misc code --- */
1355 static void br_set_offset(u64 *instr, u16 offset)
1356 {
1357         u16 addr_lo, addr_hi;
1358
1359         addr_lo = offset & (OP_BR_ADDR_LO >> __bf_shf(OP_BR_ADDR_LO));
1360         addr_hi = offset != addr_lo;
1361         *instr &= ~(OP_BR_ADDR_HI | OP_BR_ADDR_LO);
1362         *instr |= FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_HI, addr_hi);
1363         *instr |= FIELD_PREP(OP_BR_ADDR_LO, addr_lo);
1364 }
1365
1366 /* --- Assembler logic --- */
1367 static int nfp_fixup_branches(struct nfp_prog *nfp_prog)
1368 {
1369         struct nfp_insn_meta *meta, *next;
1370         u32 off, br_idx;
1371         u32 idx;
1372
1373         nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, meta, next) {
1374                 if (meta->skip)
1375                         continue;
1376                 if (BPF_CLASS(meta->insn.code) != BPF_JMP)
1377                         continue;
1378
1379                 br_idx = nfp_prog_offset_to_index(nfp_prog, next->off) - 1;
1380                 if (!nfp_is_br(nfp_prog->prog[br_idx])) {
1381                         pr_err("Fixup found block not ending in branch %d %02x %016llx!!\n",
1382                                br_idx, meta->insn.code, nfp_prog->prog[br_idx]);
1383                         return -ELOOP;
1384                 }
1385                 /* Leave special branches for later */
1386                 if (FIELD_GET(OP_BR_SPECIAL, nfp_prog->prog[br_idx]))
1387                         continue;
1388
1389                 /* Find the target offset in assembler realm */
1390                 off = meta->insn.off;
1391                 if (!off) {
1392                         pr_err("Fixup found zero offset!!\n");
1393                         return -ELOOP;
1394                 }
1395
1396                 while (off && nfp_meta_has_next(nfp_prog, next)) {
1397                         next = nfp_meta_next(next);
1398                         off--;
1399                 }
1400                 if (off) {
1401                         pr_err("Fixup found too large jump!! %d\n", off);
1402                         return -ELOOP;
1403                 }
1404
1405                 if (next->skip) {
1406                         pr_err("Branch landing on removed instruction!!\n");
1407                         return -ELOOP;
1408                 }
1409
1410                 for (idx = nfp_prog_offset_to_index(nfp_prog, meta->off);
1411                      idx <= br_idx; idx++) {
1412                         if (!nfp_is_br(nfp_prog->prog[idx]))
1413                                 continue;
1414                         br_set_offset(&nfp_prog->prog[idx], next->off);
1415                 }
1416         }
1417
1418         /* Fixup 'goto out's separately, they can be scattered around */
1419         for (br_idx = 0; br_idx < nfp_prog->prog_len; br_idx++) {
1420                 enum br_special special;
1421
1422                 if ((nfp_prog->prog[br_idx] & OP_BR_BASE_MASK) != OP_BR_BASE)
1423                         continue;
1424
1425                 special = FIELD_GET(OP_BR_SPECIAL, nfp_prog->prog[br_idx]);
1426                 switch (special) {
1427                 case OP_BR_NORMAL:
1428                         break;
1429                 case OP_BR_GO_OUT:
1430                         br_set_offset(&nfp_prog->prog[br_idx],
1431                                       nfp_prog->tgt_out);
1432                         break;
1433                 case OP_BR_GO_ABORT:
1434                         br_set_offset(&nfp_prog->prog[br_idx],
1435                                       nfp_prog->tgt_abort);
1436                         break;
1437                 }
1438
1439                 nfp_prog->prog[br_idx] &= ~OP_BR_SPECIAL;
1440         }
1441
1442         return 0;
1443 }
1444
1445 static void nfp_intro(struct nfp_prog *nfp_prog)
1446 {
1447         emit_alu(nfp_prog, pkt_reg(nfp_prog),
1448                  reg_none(), ALU_OP_NONE, NFP_BPF_ABI_PKT);
1449 }
1450
1451 static void nfp_outro_tc_legacy(struct nfp_prog *nfp_prog)
1452 {
1453         const u8 act2code[] = {
1454                 [NN_ACT_TC_DROP]  = 0x22,
1455                 [NN_ACT_TC_REDIR] = 0x24
1456         };
1457         /* Target for aborts */
1458         nfp_prog->tgt_abort = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1459         wrp_immed(nfp_prog, reg_both(0), 0);
1460
1461         /* Target for normal exits */
1462         nfp_prog->tgt_out = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1463         /* Legacy TC mode:
1464          *   0        0x11 -> pass,  count as stat0
1465          *  -1  drop  0x22 -> drop,  count as stat1
1466          *     redir  0x24 -> redir, count as stat1
1467          *  ife mark  0x21 -> pass,  count as stat1
1468          *  ife + tx  0x24 -> redir, count as stat1
1469          */
1470         emit_br_byte_neq(nfp_prog, reg_b(0), 0xff, 0, nfp_prog->tgt_done, 2);
1471         emit_alu(nfp_prog, reg_a(0),
1472                  reg_none(), ALU_OP_NONE, NFP_BPF_ABI_FLAGS);
1473         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(0x11), SHF_SC_L_SHF, 16);
1474
1475         emit_br(nfp_prog, BR_UNC, nfp_prog->tgt_done, 1);
1476         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(act2code[nfp_prog->act]),
1477                       SHF_SC_L_SHF, 16);
1478 }
1479
1480 static void nfp_outro_tc_da(struct nfp_prog *nfp_prog)
1481 {
1482         /* TC direct-action mode:
1483          *   0,1   ok        NOT SUPPORTED[1]
1484          *   2   drop  0x22 -> drop,  count as stat1
1485          *   4,5 nuke  0x02 -> drop
1486          *   7  redir  0x44 -> redir, count as stat2
1487          *   * unspec  0x11 -> pass,  count as stat0
1488          *
1489          * [1] We can't support OK and RECLASSIFY because we can't tell TC
1490          *     the exact decision made.  We are forced to support UNSPEC
1491          *     to handle aborts so that's the only one we handle for passing
1492          *     packets up the stack.
1493          */
1494         /* Target for aborts */
1495         nfp_prog->tgt_abort = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1496
1497         emit_br_def(nfp_prog, nfp_prog->tgt_done, 2);
1498
1499         emit_alu(nfp_prog, reg_a(0),
1500                  reg_none(), ALU_OP_NONE, NFP_BPF_ABI_FLAGS);
1501         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_imm(0x11), SHF_SC_L_SHF, 16);
1502
1503         /* Target for normal exits */
1504         nfp_prog->tgt_out = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1505
1506         /* if R0 > 7 jump to abort */
1507         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_imm(7), ALU_OP_SUB, reg_b(0));
1508         emit_br(nfp_prog, BR_BLO, nfp_prog->tgt_abort, 0);
1509         emit_alu(nfp_prog, reg_a(0),
1510                  reg_none(), ALU_OP_NONE, NFP_BPF_ABI_FLAGS);
1511
1512         wrp_immed(nfp_prog, reg_b(2), 0x41221211);
1513         wrp_immed(nfp_prog, reg_b(3), 0x41001211);
1514
1515         emit_shf(nfp_prog, reg_a(1),
1516                  reg_none(), SHF_OP_NONE, reg_b(0), SHF_SC_L_SHF, 2);
1517
1518         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(1), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
1519         emit_shf(nfp_prog, reg_a(2),
1520                  reg_imm(0xf), SHF_OP_AND, reg_b(2), SHF_SC_R_SHF, 0);
1521
1522         emit_alu(nfp_prog, reg_none(), reg_a(1), ALU_OP_OR, reg_imm(0));
1523         emit_shf(nfp_prog, reg_b(2),
1524                  reg_imm(0xf), SHF_OP_AND, reg_b(3), SHF_SC_R_SHF, 0);
1525
1526         emit_br_def(nfp_prog, nfp_prog->tgt_done, 2);
1527
1528         emit_shf(nfp_prog, reg_b(2),
1529                  reg_a(2), SHF_OP_OR, reg_b(2), SHF_SC_L_SHF, 4);
1530         emit_ld_field(nfp_prog, reg_a(0), 0xc, reg_b(2), SHF_SC_L_SHF, 16);
1531 }
1532
1533 static void nfp_outro(struct nfp_prog *nfp_prog)
1534 {
1535         switch (nfp_prog->act) {
1536         case NN_ACT_DIRECT:
1537                 nfp_outro_tc_da(nfp_prog);
1538                 break;
1539         case NN_ACT_TC_DROP:
1540         case NN_ACT_TC_REDIR:
1541                 nfp_outro_tc_legacy(nfp_prog);
1542                 break;
1543         }
1544 }
1545
1546 static int nfp_translate(struct nfp_prog *nfp_prog)
1547 {
1548         struct nfp_insn_meta *meta;
1549         int err;
1550
1551         nfp_intro(nfp_prog);
1552         if (nfp_prog->error)
1553                 return nfp_prog->error;
1554
1555         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
1556                 instr_cb_t cb = instr_cb[meta->insn.code];
1557
1558                 meta->off = nfp_prog_current_offset(nfp_prog);
1559
1560                 if (meta->skip) {
1561                         nfp_prog->n_translated++;
1562                         continue;
1563                 }
1564
1565                 if (nfp_meta_has_prev(nfp_prog, meta) &&
1566                     nfp_meta_prev(meta)->double_cb)
1567                         cb = nfp_meta_prev(meta)->double_cb;
1568                 if (!cb)
1569                         return -ENOENT;
1570                 err = cb(nfp_prog, meta);
1571                 if (err)
1572                         return err;
1573
1574                 nfp_prog->n_translated++;
1575         }
1576
1577         nfp_outro(nfp_prog);
1578         if (nfp_prog->error)
1579                 return nfp_prog->error;
1580
1581         return nfp_fixup_branches(nfp_prog);
1582 }
1583
1584 static int
1585 nfp_prog_prepare(struct nfp_prog *nfp_prog, const struct bpf_insn *prog,
1586                  unsigned int cnt)
1587 {
1588         unsigned int i;
1589
1590         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1591                 struct nfp_insn_meta *meta;
1592
1593                 meta = kzalloc(sizeof(*meta), GFP_KERNEL);
1594                 if (!meta)
1595                         return -ENOMEM;
1596
1597                 meta->insn = prog[i];
1598                 meta->n = i;
1599
1600                 list_add_tail(&meta->l, &nfp_prog->insns);
1601         }
1602
1603         return 0;
1604 }
1605
1606 /* --- Optimizations --- */
1607 static void nfp_bpf_opt_reg_init(struct nfp_prog *nfp_prog)
1608 {
1609         struct nfp_insn_meta *meta;
1610
1611         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
1612                 struct bpf_insn insn = meta->insn;
1613
1614                 /* Programs converted from cBPF start with register xoring */
1615                 if (insn.code == (BPF_ALU64 | BPF_XOR | BPF_X) &&
1616                     insn.src_reg == insn.dst_reg)
1617                         continue;
1618
1619                 /* Programs start with R6 = R1 but we ignore the skb pointer */
1620                 if (insn.code == (BPF_ALU64 | BPF_MOV | BPF_X) &&
1621                     insn.src_reg == 1 && insn.dst_reg == 6)
1622                         meta->skip = true;
1623
1624                 /* Return as soon as something doesn't match */
1625                 if (!meta->skip)
1626                         return;
1627         }
1628 }
1629
1630 /* Try to rename registers so that program uses only low ones */
1631 static int nfp_bpf_opt_reg_rename(struct nfp_prog *nfp_prog)
1632 {
1633         bool reg_used[MAX_BPF_REG] = {};
1634         u8 tgt_reg[MAX_BPF_REG] = {};
1635         struct nfp_insn_meta *meta;
1636         unsigned int i, j;
1637
1638         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
1639                 if (meta->skip)
1640                         continue;
1641
1642                 reg_used[meta->insn.src_reg] = true;
1643                 reg_used[meta->insn.dst_reg] = true;
1644         }
1645
1646         for (i = 0, j = 0; i < ARRAY_SIZE(tgt_reg); i++) {
1647                 if (!reg_used[i])
1648                         continue;
1649
1650                 tgt_reg[i] = j++;
1651         }
1652         nfp_prog->num_regs = j;
1653
1654         list_for_each_entry(meta, &nfp_prog->insns, l) {
1655                 meta->insn.src_reg = tgt_reg[meta->insn.src_reg];
1656                 meta->insn.dst_reg = tgt_reg[meta->insn.dst_reg];
1657         }
1658
1659         return 0;
1660 }
1661
1662 /* Remove masking after load since our load guarantees this is not needed */
1663 static void nfp_bpf_opt_ld_mask(struct nfp_prog *nfp_prog)
1664 {
1665         struct nfp_insn_meta *meta1, *meta2;
1666         const s32 exp_mask[] = {
1667                 [BPF_B] = 0x000000ffU,
1668                 [BPF_H] = 0x0000ffffU,
1669                 [BPF_W] = 0xffffffffU,
1670         };
1671
1672         nfp_for_each_insn_walk2(nfp_prog, meta1, meta2) {
1673                 struct bpf_insn insn, next;
1674
1675                 insn = meta1->insn;
1676                 next = meta2->insn;
1677
1678                 if (BPF_CLASS(insn.code) != BPF_LD)
1679                         continue;
1680                 if (BPF_MODE(insn.code) != BPF_ABS &&
1681                     BPF_MODE(insn.code) != BPF_IND)
1682                         continue;
1683
1684                 if (next.code != (BPF_ALU64 | BPF_AND | BPF_K))
1685                         continue;
1686
1687                 if (!exp_mask[BPF_SIZE(insn.code)])
1688                         continue;
1689                 if (exp_mask[BPF_SIZE(insn.code)] != next.imm)
1690                         continue;
1691
1692                 if (next.src_reg || next.dst_reg)
1693                         continue;
1694
1695                 meta2->skip = true;
1696         }
1697 }
1698
1699 static void nfp_bpf_opt_ld_shift(struct nfp_prog *nfp_prog)
1700 {
1701         struct nfp_insn_meta *meta1, *meta2, *meta3;
1702
1703         nfp_for_each_insn_walk3(nfp_prog, meta1, meta2, meta3) {
1704                 struct bpf_insn insn, next1, next2;
1705
1706                 insn = meta1->insn;
1707                 next1 = meta2->insn;
1708                 next2 = meta3->insn;
1709
1710                 if (BPF_CLASS(insn.code) != BPF_LD)
1711                         continue;
1712                 if (BPF_MODE(insn.code) != BPF_ABS &&
1713                     BPF_MODE(insn.code) != BPF_IND)
1714                         continue;
1715                 if (BPF_SIZE(insn.code) != BPF_W)
1716                         continue;
1717
1718                 if (!(next1.code == (BPF_LSH | BPF_K | BPF_ALU64) &&
1719                       next2.code == (BPF_RSH | BPF_K | BPF_ALU64)) &&
1720                     !(next1.code == (BPF_RSH | BPF_K | BPF_ALU64) &&
1721                       next2.code == (BPF_LSH | BPF_K | BPF_ALU64)))
1722                         continue;
1723
1724                 if (next1.src_reg || next1.dst_reg ||
1725                     next2.src_reg || next2.dst_reg)
1726                         continue;
1727
1728                 if (next1.imm != 0x20 || next2.imm != 0x20)
1729                         continue;
1730
1731                 meta2->skip = true;
1732                 meta3->skip = true;
1733         }
1734 }
1735
1736 static int nfp_bpf_optimize(struct nfp_prog *nfp_prog)
1737 {
1738         int ret;
1739
1740         nfp_bpf_opt_reg_init(nfp_prog);
1741
1742         ret = nfp_bpf_opt_reg_rename(nfp_prog);
1743         if (ret)
1744                 return ret;
1745
1746         nfp_bpf_opt_ld_mask(nfp_prog);
1747         nfp_bpf_opt_ld_shift(nfp_prog);
1748
1749         return 0;
1750 }
1751
1752 /**
1753  * nfp_bpf_jit() - translate BPF code into NFP assembly
1754  * @filter:     kernel BPF filter struct
1755  * @prog_mem:   memory to store assembler instructions
1756  * @act:        action attached to this eBPF program
1757  * @prog_start: offset of the first instruction when loaded
1758  * @prog_done:  where to jump on exit
1759  * @prog_sz:    size of @prog_mem in instructions
1760  * @res:        achieved parameters of translation results
1761  */
1762 int
1763 nfp_bpf_jit(struct bpf_prog *filter, void *prog_mem,
1764             enum nfp_bpf_action_type act,
1765             unsigned int prog_start, unsigned int prog_done,
1766             unsigned int prog_sz, struct nfp_bpf_result *res)
1767 {
1768         struct nfp_prog *nfp_prog;
1769         int ret;
1770
1771         nfp_prog = kzalloc(sizeof(*nfp_prog), GFP_KERNEL);
1772         if (!nfp_prog)
1773                 return -ENOMEM;
1774
1775         INIT_LIST_HEAD(&nfp_prog->insns);
1776         nfp_prog->act = act;
1777         nfp_prog->start_off = prog_start;
1778         nfp_prog->tgt_done = prog_done;
1779
1780         ret = nfp_prog_prepare(nfp_prog, filter->insnsi, filter->len);
1781         if (ret)
1782                 goto out;
1783
1784         ret = nfp_prog_verify(nfp_prog, filter);
1785         if (ret)
1786                 goto out;
1787
1788         ret = nfp_bpf_optimize(nfp_prog);
1789         if (ret)
1790                 goto out;
1791
1792         if (nfp_prog->num_regs <= 7)
1793                 nfp_prog->regs_per_thread = 16;
1794         else
1795                 nfp_prog->regs_per_thread = 32;
1796
1797         nfp_prog->prog = prog_mem;
1798         nfp_prog->__prog_alloc_len = prog_sz;
1799
1800         ret = nfp_translate(nfp_prog);
1801         if (ret) {
1802                 pr_err("Translation failed with error %d (translated: %u)\n",
1803                        ret, nfp_prog->n_translated);
1804                 ret = -EINVAL;
1805         }
1806
1807         res->n_instr = nfp_prog->prog_len;
1808         res->dense_mode = nfp_prog->num_regs <= 7;
1809 out:
1810         nfp_prog_free(nfp_prog);
1811
1812         return ret;
1813 }