// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Common functionality for RV32 and RV64 BPF JIT compilers
 *
 * Copyright (c) 2019 Björn Töpel <bjorn.topel@gmail.com>
 *
 */

#include <linux/bpf.h>
#include <linux/filter.h>
#include <linux/memory.h>
#include <asm/text-patching.h>
#include <asm/cfi.h>
#include "bpf_jit.h"

/* Number of iterations to try until offsets converge. */
#define NR_JIT_ITERATIONS 32

static int build_body(struct rv_jit_context *ctx, bool extra_pass, int *offset)
{
 const struct bpf_prog *prog = ctx->prog;
 int i;

 for (i = 0; i < prog->len; i++) {
  const struct bpf_insn *insn = &prog->insnsi[i];
  int ret;

  ret = bpf_jit_emit_insn(insn, ctx, extra_pass);
  if (ret > 0)
   i++; /* skip the next instruction */
  if (offset)
   offset[i] = ctx->ninsns;
  if (ret < 0)
   return ret;
 }
 return 0;
}

bool bpf_jit_needs_zext(void)
{
 return true;
}

struct bpf_prog *bpf_int_jit_compile(struct bpf_prog *prog)
{
 unsigned int prog_size = 0, extable_size = 0;
 bool tmp_blinded = false, extra_pass = false;
 struct bpf_prog *tmp, *orig_prog = prog;
 int pass = 0, prev_ninsns = 0, i;
 struct rv_jit_data *jit_data;
 struct rv_jit_context *ctx;

 if (!prog->jit_requested)
  return orig_prog;

 tmp = bpf_jit_blind_constants(prog);
 if (IS_ERR(tmp))
  return orig_prog;
 if (tmp != prog) {
  tmp_blinded = true;
  prog = tmp;
 }

 jit_data = prog->aux->jit_data;
 if (!jit_data) {
  jit_data = kzalloc(sizeof(*jit_data), GFP_KERNEL);
  if (!jit_data) {
   prog = orig_prog;
   goto out;
  }
  prog->aux->jit_data = jit_data;
 }

 ctx = &jit_data->ctx;

 if (ctx->offset) {
  extra_pass = true;
  prog_size = sizeof(*ctx->insns) * ctx->ninsns;
  goto skip_init_ctx;
 }

 ctx->arena_vm_start = bpf_arena_get_kern_vm_start(prog->aux->arena);
 ctx->user_vm_start = bpf_arena_get_user_vm_start(prog->aux->arena);
 ctx->prog = prog;
 ctx->offset = kcalloc(prog->len, sizeof(int), GFP_KERNEL);
 if (!ctx->offset) {
  prog = orig_prog;
  goto out_offset;
 }

 if (build_body(ctx, extra_pass, NULL)) {
  prog = orig_prog;
  goto out_offset;
 }

 for (i = 0; i < prog->len; i++) {
  prev_ninsns += 32;
  ctx->offset[i] = prev_ninsns;
 }

 for (i = 0; i < NR_JIT_ITERATIONS; i++) {
  pass++;
  ctx->ninsns = 0;

  bpf_jit_build_prologue(ctx, bpf_is_subprog(prog));
  ctx->prologue_len = ctx->ninsns;

  if (build_body(ctx, extra_pass, ctx->offset)) {
   prog = orig_prog;
   goto out_offset;
  }

  ctx->epilogue_offset = ctx->ninsns;
  bpf_jit_build_epilogue(ctx);

  if (ctx->ninsns == prev_ninsns) {
   if (jit_data->header)
    break;
   /* obtain the actual image size */
   extable_size = prog->aux->num_exentries *
    sizeof(struct exception_table_entry);
   prog_size = sizeof(*ctx->insns) * ctx->ninsns;

   jit_data->ro_header =
    bpf_jit_binary_pack_alloc(prog_size + extable_size,
         &jit_data->ro_image, sizeof(u32),
         &jit_data->header, &jit_data->image,
         bpf_fill_ill_insns);
   if (!jit_data->ro_header) {
    prog = orig_prog;
    goto out_offset;
   }

   /*
    * Use the image(RW) for writing the JITed instructions. But also save
    * the ro_image(RX) for calculating the offsets in the image. The RW
    * image will be later copied to the RX image from where the program
    * will run. The bpf_jit_binary_pack_finalize() will do this copy in the
    * final step.
 */
   ctx->ro_insns = (u16 *)jit_data->ro_image;
   ctx->insns = (u16 *)jit_data->image;
   /*
    * Now, when the image is allocated, the image can
    * potentially shrink more (auipc/jalr -> jal).
 */
  }
  prev_ninsns = ctx->ninsns;
 }

 if (i == NR_JIT_ITERATIONS) {
  pr_err("bpf-jit: image did not converge in <%d passes!\n", i);
  prog = orig_prog;
  goto out_free_hdr;
 }

 if (extable_size)
  prog->aux->extable = (void *)ctx->ro_insns + prog_size;

skip_init_ctx:
 pass++;
 ctx->ninsns = 0;
 ctx->nexentries = 0;

 bpf_jit_build_prologue(ctx, bpf_is_subprog(prog));
 if (build_body(ctx, extra_pass, NULL)) {
  prog = orig_prog;
  goto out_free_hdr;
 }
 bpf_jit_build_epilogue(ctx);

 if (bpf_jit_enable > 1)
  bpf_jit_dump(prog->len, prog_size, pass, ctx->insns);

 prog->bpf_func = (void *)ctx->ro_insns + cfi_get_offset();
 prog->jited = 1;
 prog->jited_len = prog_size - cfi_get_offset();

 if (!prog->is_func || extra_pass) {
  if (WARN_ON(bpf_jit_binary_pack_finalize(jit_data->ro_header, jit_data->header))) {
   /* ro_header has been freed */
   jit_data->ro_header = NULL;
   prog = orig_prog;
   goto out_offset;
  }
  /*
   * The instructions have now been copied to the ROX region from
   * where they will execute.
   * Write any modified data cache blocks out to memory and
   * invalidate the corresponding blocks in the instruction cache.
 */
  bpf_flush_icache(jit_data->ro_header, ctx->ro_insns + ctx->ninsns);
  for (i = 0; i < prog->len; i++)
   ctx->offset[i] = ninsns_rvoff(ctx->offset[i]);
  bpf_prog_fill_jited_linfo(prog, ctx->offset);
out_offset:
  kfree(ctx->offset);
  kfree(jit_data);
  prog->aux->jit_data = NULL;
 }
out:

 if (tmp_blinded)
  bpf_jit_prog_release_other(prog, prog == orig_prog ?
        tmp : orig_prog);
 return prog;

out_free_hdr:
 if (jit_data->header) {
  bpf_arch_text_copy(&jit_data->ro_header->size, &jit_data->header->size,
       sizeof(jit_data->header->size));
  bpf_jit_binary_pack_free(jit_data->ro_header, jit_data->header);
 }
 goto out_offset;
}

u64 bpf_jit_alloc_exec_limit(void)
{
 return BPF_JIT_REGION_SIZE;
}

void *bpf_arch_text_copy(void *dst, void *src, size_t len)
{
 int ret;

 mutex_lock(&text_mutex);
 ret = patch_text_nosync(dst, src, len);
 mutex_unlock(&text_mutex);

 if (ret)
  return ERR_PTR(-EINVAL);

 return dst;
}

int bpf_arch_text_invalidate(void *dst, size_t len)
{
 int ret;

 mutex_lock(&text_mutex);
 ret = patch_text_set_nosync(dst, 0, len);
 mutex_unlock(&text_mutex);

 return ret;
}

void bpf_jit_free(struct bpf_prog *prog)
{
 if (prog->jited) {
  struct rv_jit_data *jit_data = prog->aux->jit_data;
  struct bpf_binary_header *hdr;

  /*
   * If we fail the final pass of JIT (from jit_subprogs),
   * the program may not be finalized yet. Call finalize here
   * before freeing it.
 */
  if (jit_data) {
   bpf_jit_binary_pack_finalize(jit_data->ro_header, jit_data->header);
   kfree(jit_data);
  }
  hdr = bpf_jit_binary_pack_hdr(prog);
  bpf_jit_binary_pack_free(hdr, NULL);
  WARN_ON_ONCE(!bpf_prog_kallsyms_verify_off(prog));
 }

 bpf_prog_unlock_free(prog);
}